Dissertação

{en_GB=Passive Optical Communications Module for the Internet of Things} {} EVALUATED

{pt=A Internet das Coisas (IoT) promove a interconetividade entre dispositivos e estes continuam a aparecer em grandes quantidades ao longo dos anos, com a evolução das tecnologias de comunicação. Contudo, a escalabilidade surge com um preço, pois para uma maior quantidade de dispositivos há a necessidade de melhores canais de transmissão, com maior alcance, maior disponibilidade e uma maior segurança. A infraestrutura que advém desta rede de forte presença tem um alto custo, portanto é preciso encontrar soluções de baixo custo para a transmissão de informação, beneficiando das qualidades das fibras ópticas. As tecnologias sem-fios já oferecem uma forma de resolver estes problemas, porém o uso de fibras óticas daria ao IoT as suas qualidades tais como uma grande largura de banda, grande alcance, integridade do sinal e segurança elevada. Mas os dispositivos de IoT não deverão consumir muita energia, nem deverão ter conversões de eléctrico para óptico muito limitativas, logo um módulo passivo de comunicações óticas baseado em redes de Bragg para grandes alcances e envio de informação com baixos ritmos de transmissão deverá ser implementado. Ligando este módulo às fibras escuras existentes em todo o mundo seria possível integrá-lo no ecossistema do IoT. Um simulador deste módulo foi implementado, sendo capaz de reproduzir as suas caraterísticas na transmissão de informação modulada diretamente e em frequência. Um estudo do funcionamento deste sistema foi efetuado recorrendo à estimativa da taxa de erros, através do erro relativo de constelação, para um mesmo valor de potência ótica recebida à entrada do receptor. , en=The Internet of Things (IoT) promotes interconnectivity between devices and these keep appearing in larger quantities throughout the years, with the evolution of communication technologies. However, scalability comes with a price, since for a higher quantity of devices comes the need for better transmission channels, with higher reach, availability and improved security capabilities. The infrastructure that comes with this ubiquitous network is very expensive so there is a need for finding low-cost solutions for the transmission of data, benefiting from the qualities of the optical fibers. Wireless technologies already provide a way to solve these issues, but the use of optical fibers would give to the IoT their own unique features, such as high bandwidth, long reach, signal integrity and high security. But IoT devices should not be power hungry nor have very limiting electrical-to-optical conversions, so a passive optical communications module based of fiber Bragg gratings for long reach and for the upload of information with low data rates should be implemented. This module would be integrated in the IoT ecosystem by connecting it to the existent dark fibers all over the world. A simulator of this module was implemented, capable of reproducing its characteristics for the transmission of information modulated in Frequency-Shift Keying and On-Off Keying modulation schemes. The study of the system performance for these schemes was made by estimating the Bit Error Rate using the Error Vector Magnitude metric, in relation to the received optical power. }
{pt=Internet das Coisas, Redes de Bragg, Modulador acústico-óptico, Modulação em frequência, Modulação direta., en=Internet of Things, Fiber Bragg Gratings, Acousto-Optic Modulator, Frequency-Shift Keying, On-Off Keying.}

Junho 19, 2018, 16:0

Orientação

ORIENTADOR

Paulo Fernando da Costa Antunes

Universidade de aveiro

Professor Assistente

ORIENTADOR

Moisés Renato Nunes Ribeiro

Universidade Federal do Espírito Santo

Professor Titular

ORIENTADOR

Paulo Sérgio De Brito André

Departamento de Engenharia Electrotécnica e de Computadores (DEEC)

Professor Associado