Transformer le réseau d’éclairage en réseau de communication

26/03/2013
Auteurs :
Publication REE REE 2012-5
OAI : oai:www.see.asso.fr:1301:2012-5:3834

Résumé

U ne  étude  de  marché  publiée  en  2011  par Cisco  a  conclu  que  le  trafic  mondial  de données  Internet  sur  les  terminaux  mobiles  allait  croître  au  taux  moyen  annuel  de 92  %  entre  2010  et  2015.  Fin  2010,  il  y  avait  à  peu  près
14  millions  de  terminaux  mobiles  connectés  au  réseau Internet  dans  le  monde,  consommant  globalement  242 petabytes  par  mois.  Ce  chiffre  devrait  passer  en  2015  à 788 millions d’utilisateurs d’Internet mobile générant un trafic
de 6,3 exabytes par mois.  


Transformer le réseau d’éclairage en réseau de communication

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14  millions  de  terminaux  mobiles  connectés  au  réseau Internet  dans  le  monde,  consommant  globalement  242 petabytes  par  mois.  Ce  chiffre  devrait  passer  en  2015  à 788 millions d’utilisateurs d’Internet mobile générant un trafic<br />
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REE N°5/2012 ◗ 17 Les radiocommunications dans l’impasse U ne étude de marché publiée en 2011 par Cisco [1] a conclu que le trafic mondial de données Internet sur les terminaux mobi- les allait croître au taux moyen annuel de 92 % entre 2010 et 2015. Fin 2010, il y avait à peu près 14 millions de terminaux mobiles connectés au réseau Internet dans le monde, consommant globalement 242 petabytes1 par mois. Ce chiffre devrait passer en 2015 à 788 millions d’utilisateurs d’Internet mobile générant un trafic de 6,3 exabytes par mois. Dès 2005, L’ARCEP [2] tirait la sonnette d’alarme en pré- cisant que « La liberté offerte par les technologies sans fil repose sur la disponibilité de ressources en fréquences, dont le périmètre est physiquement borné ». Le constat est iden- tique aux États-Unis et dans les autres grands pays dévelop- pés. Les rares pistes explorées actuellement pour résoudre ce problème reposent sur une plus grande flexibilité dans l’usage des bandes de fréquences et sur l’hypothèse de la li- bération des quelques bandes utilisées par des technologies vouées à disparaître comme l’a été le VHF-UHF et comme le sera probablement le GSM. 1 1petabyte=1015 bytes(ou1015 octetspourdesbytesde8bits–1exabyte=1018 bytes. Par ailleurs, le fort développement des technologies de communication sans fil (Wi-Fi, Bluetooth, 3G, ZigBee, DECT…) a engendré une nouvelle source de pollution dite pollution électromagnétique. En mai 2011, lors de la « Jour- née mondiale des maladies d’origine environnementale » au CIRC de Lyon, l’OMS a classé les rayonnements micro-ondes « potentiellement cancérigènes » et a reconnu l’hypersensi- bilité électromagnétique ou HSEM comme un handicap. Ces études suscitent chez le consommateur une demande de technologies douces dans le secteur des TIC (Technologies de l’Information et de la Communication). Mis bout à bout, ces trois facteurs : demande croissante de connectivité sans fil, saturation de la bande de fréquence et pollution électromagnétique, nous obligent à rechercher d’autres solutions de communications sans fil plus respec- tueuses de l’environnement. Le présent article décrit une solution nouvelle, le Li-Fi, fon- dée sur l’utilisation des ondes lumineuses émises par les LEDs servant à l’éclairage et dont le développement peut apporter une réponse aux besoins énormes de communication du grand public. Une application aux communications entre véhicules est présentée sur la base des études menées au Laboratoire d’Ingé- nierie des Systèmes de Versailles (LISV). Ce laboratoire est ratta- ché à l’Université de Versailles – Saint-Quentin-en-Yvelines. Transformer le réseau d’éclairage en réseau de communication Vers une rupture technologique majeure L'article invité suat topsu Li-Fi (Light Fidelity) or VLC (Visible Light Communication) is a new wireless communication technology which enables wireless data transmission through LED light. The technology is based on the ability of SSL (Solid State Lighting) systems to use LEDs flickering (invisible for human eyes) to create a binary code and to send data through optic waves. Data can be received by photodiode equipped devices within the area of LED light visibility. With increasing demand for wireless data, lack of radio spectrum and issues with hazardous electromagnetic pollution, Li-Fi becomes a new greener, healthier and cheaper alternative to Wi-Fi. In this paper, we present a visible light communication system dedicated to the cooperation between vehicles and road infras- tructures to enhance the security of the traffic and adjust the engine regulation on intelligent vehicles. Prototype and tests have been conducted up to 50 m between a commercial traffic light and the home-made receptive sensor. Measurements have shown a Bit Error Ratio lower than 10-7 in an outdoor configuration with two very simple codes and no complex correcting error module or signal treatment. Indoor measurements have been also conducted. This technology will be commercialized by a dedicated start-up (a spinoff of University of Versailles) specialized in Li-Fi products and solutions. abstract 18 ◗ REE N°5/2012 L'article invité Transformer le réseau d’éclairage en réseau de communication : le Li-Fi Les principes du Li-Fi Puisque les fréquences radio constituent une ressource de plus en plus rare, allons voir plus loin dans le spectre des fréquences en exploitant une partie éloignée des ondes radio, mais qui cependant est omniprésente dans notre en- vironnement : le spectre des fréquences optiques largement utilisées dans l’éclairage. Cette technologie, initialement appelée Visible Light Communication ou VLC, est aujourd’hui désignée par le terme Li-Fi pour Light Fidelity en résonance avec le Wireless Fidelity (Wi-Fi) ou encore avec la High Fidelity (Hi-Fi). C’est une technologie émergente dans laquelle le réseau d’éclairage est utilisé pour transmettre en espace libre des flux de données à très haut débit. En utilisant un codage de type On Off Key ou OOK, on allume et on éteint la lumière pour envoyer des 0 ou des 1. La vitesse de cli- gnotement peut être très supérieure à celle perceptible par l’œil (autour de 50 Hz). Un exemple d’application du Li-Fi dans la maison est don- né par la figure 1. Dans des cas spécifiques d’usages, le Li-Fi peut venir compléter la technologie des courants porteurs CPL ou de Power Over Ethernet (POE). Les ampoules incandescentes ou halogènes ne sont pas appropriées pour jouer le rôle d’émetteurs Li-Fi. Leur temps de commutation d’états est beaucoup trop lent pour permet- tre une modulation d’amplitude rapide et donc d’atteindre un débit correct pour transmettre de l’information. En revanche, les LEDs, qui sont des semi-conducteurs2 , ont des temps de 2 Voir le numéro 2012-4 de la REE. commutation faibles permettant de les utiliser pour transmet- tre de l’information par modulation d’amplitude. Siemens, en collaboration avec le Fraunhofer Heinrich Hertz Institute (HHI), a réalisé une transmission de données sans fil en utili- sant des LEDs avec un débit de 800 Mbit/s sur une distance de quelques centimètres. Des LEDs spécialement conçues seraient encore plus rapides. On estime que l’on pourrait atteindre des débits de plus de 10 Gbit/s par seconde. En théorie, cela permettrait à un film en haute définition d’être téléchargé en moins de 30 secondes. Les avantages du Li-Fi La combinaison de l’éclairage et l’exploitation du large éventail des caractéristiques et avantages que présente la technologie LED permettront de créer de nombreux dé- bouchés pour l’industrie de l’éclairage et entraîneront une modification des modèles d’entreprise : il ne s’agira plus de vendre des sources lumineuses et des luminaires mais de les intégrer dans l’aménagement intérieur des bâtiments, afin de fournir des solutions et des services de communication sans fil. Aujourd’hui, on démontre en laboratoire que le Li-Fi offre la possibilité d’atteindre des débits jusqu’à 40 fois supérieur à celui permis par le Wi-Fi. L’absence de licence d’exploitation, compte tenu de la gratuité d’utilisation des fréquences optiques, sera un facteur important d’un point de vue économique. De plus, alors que les effets sur la santé des technologies micro-ondes suscitent des débats, la lumière apparaît comme une composante naturelle de notre environnement. Un standard international pour ce type de communication a été établi sous la référence IEEE 802.15.7 [3]. Figure 1 : Principe d’une communication sans fil Light Fidelity pour la maison - Source : OLEDCOMM. REE N°5/2012 ◗ 19 L'article invité Les émetteurs et les récepteurs Li-Fi Dans une communication Li-Fi, l’antenne émettrice est la LED. Il existe essentiellement deux types de LED blanches : les LEDs phosphore et les LEDs RVB (ou Rouge-Vert-Bleu). Une LED phosphore est constituée d’une LED bleue sur la- quelle est déposée une couche de phosphore. Cette cou- che de phosphore absorbe la lumière bleue qui va, par la suite, émettre sur un spectre visible centré sur le jaune. La combinaison du bleu et de ce spectre permet de générer la lumière blanche. Les fréquences de modulation permises par la couche de phosphore sont plus basses (1 à 2 Mbit/s) que celles permises par la diode bleue nue (100 Mbit/s). En revanche, avec une LED RVB et des techniques de multi- plexages d’informations, il est possible d’atteindre des débits de 150 Mbits/s assez facilement. La seconde partie importante dans un dispositif de com- munication Li-Fi est l’antenne réceptrice constituée par une photodiode et par son électronique associée : filtre optique optimisée, photodétecteur, concentrateur optique, l’électroni- que d’amplification constituée de plusieurs étages. La meilleure performance atteinte aujourd’hui par une communication Li-Fi est celle obtenue par la Fraunho- fer Henri Hertz Institute (HHI). La liaison optique Li-Fi à 800 Mbit/s a été réalisée en mode broadcast avec une mo- dulation DMT (Discrete MultiTone) associée à un multiplexa- ge en longueur d’onde (WDM) avec une seule LED RVB sur une distance de 10 cm. Le taux d’erreur obtenu (Bit Error Ratio ou BER) est encore élevé, 2 10-13 , mais des marges d’amélioration existent. La propagation Une ligne de visée améliore la communication par LEDs, mais une communication Li-Fi ne nécessite pas forcément une ligne de visée. Selon l’application recherchée, il faut fai- re un compromis entre la robustesse de la communication (forte ligne de visée) et la mobilité de l’usager (large zone de diffusion). Contrairement aux ondes radio, les ondes lumineuses ne pénètrent pas les murs. C’est un inconvénient mais ce peut être aussi un avantage pour des applications de com- munications ultra-sécurisées. Mais surtout, comme les unités d’éclairage de chaque maison, de chaque bureau, de chaque bâtiment public et des rues deviennent progressivement des unités d’éclairage à LEDs, nous avons potentiellement autour de nous des milliers de “hotspots” Li-Fi ne créant aucune pollution électromagnétique. Un gros avantage de la lumière est également qu’elle peut être utilisée dans les zones qui contiennent des équipe- ments sensibles aux signaux radios, comme dans les avions et les salles d’opération dans les hôpitaux. Des LEDs dans le plafonnier des avions permettraient non seulement l’accès à Internet, mais pourraient aussi permettre la transmission de films à la demande vers chaque voyageur, permettant ainsi la suppression du câblage qui coûte cher en terme d’installa- tion et de consommation de carburant. Une première application grand public Parmi les nouveautés dévoilées cette année au Salon de l’électronique de Las Vegas, Casio a retenu l’intérêt du public avec des smartphones capables d’échanger des données en utilisant la lumière. Ces téléphones, encore seulement au stade de prototypes, transmettent des signaux numériques par la variation de l’intensité de la lumière émise par le rétro- éclairage à LEDs de leurs écrans. L’appareil photo d’un autre téléphone peut détecter cette variation de lumière jusqu’à une distance de dix mètres. Un tel smartphone permet de recevoir de l’information des boutiques ou autres organes informatifs. La figure 2 illus- tre une application en extérieur dans laquelle une boutique envoie par Li-Fi une information (promotion, informations produits) que l’usager peut capter avec son smartphone. L’obstacle de la voie montante Généralement les communications bidirectionnelles Li-Fi sont conçues avec des débits asymétriques : un débit descendant de 150 Mbit/s ou plus  et un débit ascendant de quelques Mbit/s. Cela est dû notamment au fait que la consommation électrique du terminal mobile doit être mo- dérée afin de ne pas dissuader l’utilisateur de son usage. Un obstacle à surmonter réside dans la directivité de la voie ascendante. Afin d’assurer une certaine mobilité à l’utili- sateur, il faut travailler sur une directivité la plus grande possi- Figure 2 : Démonstration par Casio d’une communication sans fil Light Fidelity. Source : http://world.casio.com/news/2012/0115_VisibleLightcomm. 20 ◗ REE N°5/2012 L'article invité ble sur la voie ascendante en augmentant, entre autre la taille de la zone de réception. A cette fin, la société OLEDCOMM travaille sur un système de photoréception à large champ de réception. Il existe également des incertitudes sur la couche Medium Access Control (MAC) de la communication. Il n’est pas évi- dent que la couche MAC du protocole Wi-Fi IEEE 802.11 p soit applicable en l’état3 . Des simulations qui seront menées en collaboration avec le laboratoire PRISM, UMR 8144 de l’Uni- versité de Versailles, devraient permettre de répondre à cette interrogation. Dans le cas où la réponse s’avèrerait négative, une adaptation de la couche MAC Wi-Fi sera nécessaire. Des études sont en cours à l’Université de Versailles dans deux laboratoires, le Laboratoire d’Ingénierie des Systèmes de Ver- sailles (UVSQ/LISV) et le Laboratoire de Télécommunication (UVSQ/PRISM). De nombreuses publications apportent la preuve expérimentale des principales fonctions du Li-Fi Les éléments attestant la faisabilité technique du Li-Fi sont nombreux. La plupart des publications académiques portent sur l’utilisation de LEDs trichromatiques offrant des bandes passantes de 300 MHz. De nombreuses recherches démon- trent des dispositifs expérimentaux capables de communi- quer à des débits autour de 150 Mbit/s sur des distances de 2 à 10 mètres. D’autres publications ont également démon- tré la faisabilité des liaisons dans le cadre de communications véhicule/infrastructure à faible débit. D’un point de vue normalisation, un groupe de travail mené par Intel a permis d’établir la norme IEEE 802.15.7 [3]. Ce standard est considéré comme achevé et non modi- fiable jusqu’en 2015 par le comité IEEE afin de permettre le développement de produits sur cette base. Le document est disponible sur le site web de l’organisation IEEE et couvre les spécifications de la couche physique (PHY). D’un point de vue développement industriel, le plus gros contributeur est Siemens associé au Fraunhofer Heinrich Hertz Institute qui a réalisé la liaison à 800 Mbit/s précitée. C’est le record actuel en termes de débit pour cette tech- nologie à la date de rédaction de cet article. Une liste de vi- déos sur la technologie Li-Fi est disponible sur le lien reporté dans la référence. Elles permettent d’apprécier le degré de maturité de la technologie Light Fidelity et de montrer l’état d’avancement de certains de ses acteurs. Un autre projet important basé en partie sur cette techno- logie est le projet européen OMEGA coordonné par Orange 3 L’IEEE 802.11p est un amendement approuvé à la norme Wi-Fi IEEE 802.11 permettant l’accès à des liaisons sans fil dans un contexte de véhicules mobi- les. Il définit les améliorations à apporter au standard 802.11 pour supporter les applications relevant des “Intelligent Transportation Systems” (ITS). et le Fraunhofer Heinrich Hertz Institute. L’objectif principal de ce projet était d’étudier toutes les pistes possibles (Wi-Fi, IRDA, Li-Fi) pour atteindre un débit de 1 Gbit/s dans une habitation domestique sans que l’installation de nouveaux câbles soit né- cessaire. Une partie du projet portait sur la technologie Li-Fi, encore appelée VLC (Visible Light Communication) à l’épo- que. Ce projet a démontré la possibilité d’utiliser le Li-Fi pour transmettre en mode broadcast un flux vidéo HD à plus de 100 Mbit/s. La figure 3 donne un aperçu de la relation débit/portée pour les communications Li-Fi. Lorsqu’une portée relative- ment longue est nécessaire, il faut augmenter la puissance lumineuse de l’unité d’éclairage tout en respectant les nor- mes en vigueur. Le débit va alors être déterminé par le rap- port signal /bruit, lui-même conditionné par l’environnement des lieux où la liaison s’établit. Communications Véhicule-Véhicule et Véhicule-Infrastructure par Li-Fi L’enjeu des communications entre véhicules et avec les véhicules Depuis de nombreuses années, l’industrie automobile a considérablement amélioré la sécurité et le confort des vé- hicules à l’aide de nombreux capteurs et de systèmes in- telligents capables d’analyser l’environnement et d’agir en conséquence. Les systèmes de transport intelligents (ITS  : Intelligent Transport Systems) sont devenus un challenge important pour les constructeurs. La coopération entre vé- hicules et entre les véhicules et l’infrastructure est un point stratégique pour accroître l’efficacité et la sécurité dans le cas de trafic dense sur l’autoroute et sur les routes périurbaines. Plus les véhicules pourront percevoir leur environnement et communiquer entre eux ou avec l’infrastructure, plus l’évolution du trafic pourra être estimée et améliorée. De nos jours, beaucoup de systèmes d’assistance à la conduite alertent le conducteur et même agissent sur certains orga- nes du véhicule par un contrôle quasi autonome. On peut Figure 3 : Relation débit/portée pour une communication Li-Fi. Source : LISV/UVSQ. REE N°5/2012 ◗ 21 L'article invité s’attendre à ce que les prochaines générations de véhicules soient entièrement automatisées. Beaucoup de laboratoires et d’acteurs de l’industrie automobile travaillent sur cette problématique du véhicule autonome. En raison de limitations techniques et de textes juridiques réglementaires, l’automatisation n’a pas réussi à s’imposer comme prévu jusqu’à présent. Mais le contexte juridique est en mutation et la perspective de voir des véhicules totale- ment automatisés est ouverte, au moins dans certaines cir- constances, liées au handicap par exemple. Les scientifiques travaillent sur ​​deux domaines différents. Le premier concerne le comportement et le contrôle du véhicule. L’attelage virtuel des véhicules en est un parfait exemple. Dans cet article, les auteurs expliquent comment la stabilité de l’ensemble du système est étroitement liée au nombre de véhicules et aux modèles utilisés pour synthétiser les lois de contrôle. Ces lois de contrôle et le traitement du signal associé sont des enjeux majeurs pour garantir la sta- bilité, mais aussi pour assurer un haut débit de transfert de données lors de la communication. Un autre enjeu majeur concerne les algorithmes de planification des chemins. Le second champ de recherche a trait à la perception de l’environnement qui nécessite également un partage d’infor- mation. Un lien de communication entre les véhicules per- mettrait de transmettre des informations sur l’état du véhicu- le (freinage, vitesse, accélération, panne moteur, etc.) ou des informations sur l’état du trafic (état ​​de feux de signalisation, accidents, embouteillages, travaux, etc.). L’apport possible du Li-Fi Dans ce domaine, avec la présence de plus en plus forte de phares à LEDs sur les véhicules, le Li-Fi peut apporter des solutions techniques en raison de sa facilité de mise en œuvre, de son faible coût et de ses performances. Plusieurs études ont été menées afin de réaliser des communications Li-Fi, en substitution ou en complément des technologies ra- diofréquences, entre les véhicules et les feux de signalisation ou entre les véhicules eux-mêmes. L’un des défis est de pou- voir offrir des communications avec des bandes passantes élevées afin de diminuer la durée de la phase de perception. Les efforts normatifs récents avec la norme IEEE 802.11p et la norme IEEE 802.15.7 [3] sont une preuve de l’enjeu de cette technologie dans le domaine des ITS. Les travaux du LISV Le Laboratoire d’Ingénierie des Systèmes de Versailles (LISV) participe à un projet coopératif dans lequel la tech- nologie Li-Fi est implémentée sur un véhicule électrique. Un prototype visant à transmettre des données entre le véhicule et les feux de signalisation à travers différents canaux par une communication Li-Fi, a été réalisé. Le principal objectif de ce système est d’établir une communication simplex entre les feux de circulation et un véhicule afin de transmettre le compte à rebours de changement de couleur ainsi que la distance entre la voiture et le feu de signalisation. Les études menées ont donné lieu à un brevet [4]. Deux prototypes de LEDs communicantes ont été réalisés. Le premier prototype a été conçu avec un feu stop arrière (figure 4). Le second est dédié à établir une communication avec un feu de circulation. Tous les composants électroni- ques ont été choisis pour leur faible coût et leur compacité. Nous avons utilisé une modulation de puissance pour transmettre les informations numériques. Pour cela, la LED a été modulée en courant par une modulation de type NRZ- Figure 4 : Prototype d’une communication Li-Fi entre deux véhicules - Source: LISV/UVSQ. 22 ◗ REE N°5/2012 L'article invité OOK (Non Return to Zero - On-Off Keying) à l’aide d’un microcontrôleur et d’un commutateur de puissance numé- rique. La description sommaire de la trame envoyée est donnée dans la figure 4. Plusieurs bits de synchronisation sont présents en début de chaîne afin d’alerter le récepteur qu’une trame va être reçue. Le reste de la trame est com- posé d’un bit de départ, d’un bit d’arrêt et d’une sous-trame indiquant la longueur de la trame principale. La fréquence de modulation (quelques kHz) a été choisie de manière à ne pas induire d’erreur sur la trame envoyée en cas de dérives fréquentielles de la porteuse. La longueur de la trame au maximum est de 96 octets. L’électronique de réception est composée d’un photodé- tecteur PIN Si couplé à un préamplificateur transimpédance. L’objectif recherché est de transmettre une information de- puis un feu de circulation vers le véhicule sur une distance allant jusqu’à 50 m quelles que soient les conditions atmos- phériques. Le gain a été calculé de manière à éviter une satu- ration du système de réception même en cas d’illumination directe par le soleil (100 000 lux). Figure 5 : Bloc diagramme de la partie réception de la communication Li-Fi ADC : Convertisseur CAN ; AGC : Gain automatique - Source : LISV/UVSQ. Figure 6 : Signaux électroniques au niveau du système de réception - Source : LISV/UVSQ. REE N°5/2012 ◗ 23 L'article invité Une fois le système de photodétection optimisé, le signal est traité numériquement via la chaîne décrite dans la figure 5. Un préamplificateur assure un minimum de niveau de si- gnal d’une dizaine de millivolts sur une distance de 50 m. Un filtre analogique passe-bande permet de supprimer la com- posante DC due à la lumière ambiante et les autres fréquen- ces éventuelles présentes dans l’environnement (dimming, scintillement, etc.). Le signal est alors numérisé à l’aide du convertisseur CAN inclus dans le microcontrôleur. Suivant le niveau de signal à cette étape, un gain variable supplémen- taire peut être mis en œuvre. Le signal est filtré de nouveau mais à l’aide d’un filtrage numérique passe-haut. La dérivée d’un signal carré mène à des pics successivement positifs et négatifs comme illustré dans la figure 6. Le signal est alors transformé en un signal à deux niveaux 0 ou 1 correspondant à l’absence ou à la présence de lumière (modulation OOK). Le microcontrôleur mesure la largeur du pulse à l’aide d’une horloge précise im- plémentée sur le circuit électronique. Résultats Expérimentaux Les expérimentations ont été menées avec un feu de cir- culation comprenant deux couleurs : rouge et verte. Ce feu a été installé dans le couloir du laboratoire comme le montre la figure 7. Une interface PC et un software développé en interne permettent de récupérer et traiter les données par USB. Le message transmis durant l’expérimentation est décodé et un algorithme permet de réaliser un prétraitement numé- rique et un calcul d’erreur de transmission en temps-réel. Les expérimentations sont faites en utilisant successivement deux types de codage : codage Manchester dans un premier temps, codage Miller dans un second, l’intérêt du codage Miller résidant dans le fait qu’il exige moins de bande pas- sante pour la transmission d’un flux d’information donné. Le taux d’erreur de transmission (BER) de la communica- tion Li-Fi a été mesuré dans ce cas précis d’expérimentation. Une séquence de trames est envoyée de manière continue. Les bits reçus sont alors comparés aux bits envoyés et le BER est calculé. Les mesures ont été faites pour la lumière rouge et pour la lumière verte à une fréquence de modulation de 15 kHz. 10 millions de bits ont été envoyés. Dans la plupart des usages de communication intervéhiculaire ou véhicule/ infrastructure, un BER de 10-7 serait suffisant. Les tests ont été réalisés en intérieur (indoor) et en extérieur (outdoor). En indoor, la présence de la lumière naturelle génère une com- posante DC au niveau de la réception alors que les néons produisent une composante à 100 Hz. Les résultats sont re- portés dans le tableau 1. Figure 7 : Expérimentation réalisée au laboratoire LISV/UVSQ - Source : LISV/UVSQ. Tableau 1 : Résultats des mesures de BER (Bit Error Ratio) pour des codages Miller et Manchester à une fréquence de modulation de 15 kHz dans différentes conditions. Source : LISV/UVSQ. Code BER Conditions Manchester < 10-7 50 m outdoor, rouge Miller < 10-7 50 m outdoor, rouge Manchester < 10-7 36 m outdoor, vert Miller < 10-7 36 m outdoor, vert Manchester < 10-7 20 m indoor, rouge Miller < 10-7 20 m indoor, vert 24 ◗ REE N°5/2012 L'article invité Ces résultats démontrent la faisabilité d’une communi- cation Li-Fi pour des applications véhiculaires aussi bien sur des courtes distances (quelques centimètres) que sur des distances de plusieurs mètres (jusqu’à 50 m dans notre cas). La présence de l’éclairage artificiel (éclairage public) ou de l’éclairage naturel (soleil) ne perturbent pas la communica- tion à l’échelle d’un BER de 10-7 que ce soit par un codage Miller ou par un codage Manchester.  Le codage Miller est plus adapté dans le cas d’un multiplexage de type MIMO (Multiple Input Multiple Output). En indoor, les résultats sont si- milaires pour les deux couleurs testées. En revanche, en outdoor, la lumière verte montre des performances moins bonnes. Cela est probablement dû à une sensibi- lité plus faible des photodétecteurs PIN Si à la lumière verte et au fait que le rayon- nement solaire est maximum autour de 530 nm ce qui ajoute une composante DC plus forte. Enfin, il est à signaler que nous avons utilisé un feu commercial sans le modifier. Conclusion A l’âge du Wi-Fi et de la 4G, transmet- tre de l’information par de la lumière cli- gnotante pourrait ressembler à un retour au Morse  ! En réalité, elle ouvre la voie à une rupture technologique majeure qui pourrait faire changer une fois de plus no- tre perception de la lumière. Comme nous l’avons présenté dans cet article, avec la présence de plus en plus forte des phares à LEDs, les com- munications Li-Fi peuvent apporter une contribution majeure à l’automatisation totale des véhicules. Le prototype réalisé et décrit dans cet article, démontre un transfert de données entre un feu de circulation et un véhicule en utilisant les LEDs présentes dans le feu de circulation et un récepteur bon mar- ché installé dans le véhicule. Les résultats obtenus ont mon- tré un taux d’erreur de transmission de 10-7 jusqu’à une distance de 50 m aussi bien en intérieur qu’en extérieur et ceci sans l’implémentation informatique d’un code correcteur d’erreur. Ce projet de communication véhicule/ feu de circulation se fait en collaboration avec Valeo Lighting Systems dans le cadre d’un financement FUI (projet Co-drive). Références [1] White paper, ©2011 Cisco and/or its affiliates, “Cisco Visual Networking Index: Global Mobile Data Traffic Forecast Update, 2010–2015”. [2] La revue de l’ARCEP, N° 46 - septembre / octobre 2005. [3] IEEE802 Part 15.7: PHY and MAC standard for short-range wireless optical communication using visible light, December 2010. [4] S. Topsu, Y. Alayli, L. Chassagne, J.M. Blosseville, Patent n°09 58694. Suat TOPSU a obtenu sa thèse à l’Université de Technologie de Com- piègne en 2001. Il est nommé maître de conférences en 2002 à l’Université de Versailles et professeur d’Université en 2009. Après plusieurs années de recherche dans le domaine des lasers et de la métrologie dimensionnelle en collaboration avec le Laboratoire National d’Essais, il prend la direction d’une des deux équipes de recherche du Laboratoire d’Ingénierie des Systè- mes de Versailles. Dès 2008, il initie au sein du laboratoire, une activité autour de la communication véhicule-véhicule et véhicule-infrastructure par l’utilisa- tion des phares à LEDs dans le cadre du pôle de compétitivité MovéO. En 2012 il lance OLEDCOMM, une spin- off de l’Université de Versailles visant à valoriser et transférer les solutions LiFi développées au sein du laboratoire vers l’industrie.