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Publicação
Visible Light Communication System Integrating Printed Electronics On Receiver For Battery-Less IoT. Life is faster than light
| Nome: | Descrição: | Tamanho: | Formato: | |
|---|---|---|---|---|
| 14.99 MB | Adobe PDF |
Autores
Orientador(es)
Resumo(s)
Visible Light Communication (VLC) has emerged as a promising alternative to conven-
tional wireless communication, offering advantages in bandwidth, energy efficiency, and
integration with existing lighting infrastructure. However, most VLC systems rely on
rigid, conventional components, limiting their sustainability and adaptability.
This thesis presents the design, fabrication, and testing of a VLC system that incor-
porates a printed perovskite photoresistor and MXene-based resistors as substitutes for
traditional components. The system was first validated with a commercial Cadmium
Sulfide (CdS) photoresistor, then reconfigured with printed alternatives to assess per-
formance and feasibility. Experimental results demonstrated reliable data transmission
using Binary Frequency-Shift Keying (BFSK) modulation, with the perovskite photoresis-
tor showing superior frequency response under diverse lighting conditions and printed
resistors operating effectively within the Receiver (Rx).
The system was successfully transferred from a breadboard prototype to a Printed
Circuit Board (PCB), improving handling and creating opportunities for greater stability
and reduced energy losses. Although direct power measurements of the PCB prototype
were not possible, design considerations indicate compatibility with low power commu-
nication requirements.
The findings demonstrate that Printed Electronics (PE) can effectively replace con-
ventional components in VLC systems, paving the way toward flexible, low-cost, and
environmentally sustainable communication devices.
VLC tem surgido como uma alternativa promissora às tecnologias de comunicação sem fios convencionais, oferecendo vantagens em largura de banda, eficiência energética e integração com a infraestrutura de iluminação existente. Contudo, a maioria dos sistemas VLC recorre a componentes rígidos e convencionais, o que limita a sua sustentabilidade e adaptabilidade. Esta dissertação apresenta o desenho, fabrico e teste de um sistema VLC que inte- gra uma fotoresistência de perovskite impressa e resistências impressas à base de MXene como substitutos de componentes tradicionais. O sistema foi inicialmente validado com uma fotoresistência comercial de CdS, sendo posteriormente reconfigurado com alternati- vas impressas para avaliar o seu desempenho e viabilidade. Os resultados experimentais demonstraram transmissão fiável de dados utilizando modulação por BFSK, com a foto- resistência de perovskite a exibir melhor resposta em frequência sob diferentes condições de iluminação e resistências impressas a operarem de forma eficaz no Rx. O sistema foi transferido com sucesso do protótipo em breadboard para uma placa de PCB, melhorando o manuseamento e criando oportunidades para maior estabilidade e redução de perdas energéticas. Embora não tenha sido possível medir diretamente o consumo energético do protótipo em PCB, as considerações de design indicam compati- bilidade com os requisitos de baixo consumo. Os resultados demonstram que a PE pode substituir de forma eficaz os componen- tes convencionais em sistemas VLC, abrindo caminho para dispositivos de comunicação flexíveis, de baixo custo e ambientalmente sustentáveis.
VLC tem surgido como uma alternativa promissora às tecnologias de comunicação sem fios convencionais, oferecendo vantagens em largura de banda, eficiência energética e integração com a infraestrutura de iluminação existente. Contudo, a maioria dos sistemas VLC recorre a componentes rígidos e convencionais, o que limita a sua sustentabilidade e adaptabilidade. Esta dissertação apresenta o desenho, fabrico e teste de um sistema VLC que inte- gra uma fotoresistência de perovskite impressa e resistências impressas à base de MXene como substitutos de componentes tradicionais. O sistema foi inicialmente validado com uma fotoresistência comercial de CdS, sendo posteriormente reconfigurado com alternati- vas impressas para avaliar o seu desempenho e viabilidade. Os resultados experimentais demonstraram transmissão fiável de dados utilizando modulação por BFSK, com a foto- resistência de perovskite a exibir melhor resposta em frequência sob diferentes condições de iluminação e resistências impressas a operarem de forma eficaz no Rx. O sistema foi transferido com sucesso do protótipo em breadboard para uma placa de PCB, melhorando o manuseamento e criando oportunidades para maior estabilidade e redução de perdas energéticas. Embora não tenha sido possível medir diretamente o consumo energético do protótipo em PCB, as considerações de design indicam compati- bilidade com os requisitos de baixo consumo. Os resultados demonstram que a PE pode substituir de forma eficaz os componen- tes convencionais em sistemas VLC, abrindo caminho para dispositivos de comunicação flexíveis, de baixo custo e ambientalmente sustentáveis.
Descrição
Palavras-chave
VLC PE Perovskite Photoresistor MXene Resistors Sustainable Communication Systems