CN103032736B - 一种led灯及led照明网络系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种LED灯及LED照明系统，一种LED灯，包括LED发光组件，LED驱动电路，控制器，和接收并发射无线Wi-Fi信号的Wi-Fi模块，LED驱动电路与LED发光组件相连；控制器为分立的控制器或是集成在Wi-Fi模块里。一种LED照明网络系统，是由至少两个如上的LED灯节点组成，每个节点传递所接收到的Wi-Fi信号到其Wi-Fi信号覆盖范围内的其它节点，从而组成一个基于Wi-Fi的网状结构无线网络。本发明的LED灯同时能成为Wi-Fi无线网络的无线网关，接入点和中继器。只要有一个LED灯接收到Wi-Fi信号，该信号就能被层层传递，Wi-Fi无线网络的覆盖范围得到持续的延伸和扩展，从而突破Wi-Fi信号的传播距离和穿透能力的限制。

Description

一种LED灯及LED照明网络系统
技术领域
本发明涉及LED照明技术领域，特别涉及一种带Wi-Fi功能的LED灯及照明系统。
背景技术
智能化控制照明装置及其系统始终是新一代照明方案的研究课题。常用的概念无外乎以下几种：
1.通过传感器来获知外在条件，例如通过光感元件检测环境亮度，来自动开关灯具。
2.通过有线接口网络来读取灯具的状态，从而了解和控制建筑物的灯具开关和调光。
3.通过无线信号，如Wi-Fi网络来控制具备无线收发能力的灯具，从而实现远程调控。
在以上几种控制方式中，Wi-Fi无线控制方法因其使用的便利和对灯具安装布线的无附加要求，越来越受到消费者的追捧。而传统的Wi-Fi无线控制方法，受到障碍物、传输距离和传输功率的限制，覆盖面往往有限，从而限制了无线控制的便利性和可靠性。
图1就描述了上述传统的基于Wi-Fi控制照明系统，包括外置Wi-Fi路由器10，照明装置21、22是在其信号覆盖有效范围内，而照明装置31、32则因诸如距离和障碍物的原因处在无信号区域40中，不能接收到有效的Wi-Fi信号。此外，在上述无线控制方法中，路由器和灯具的无线连接是星状结构，灯具和灯具间并不能相互传递信息，从而也从物理上限制了无线信号的传输距离。
发明内容
本发明针对上述现有技术中存在的不足，提供了一种带有Wi-Fi功能的LED灯，可以单独或以自组网络的形式和Internet及局域网连接，既突破了Wi-Fi传输距离的限制，拓展了Wi-Fi网络的延伸，同时使得对灯具状态的了解和远程控制变得更加便捷。
本发明的技术方案是这样实现的：
一种LED灯，它包括至少一个LED发光组件，至少一个LED驱动电路，至少一个控制器，和至少一个接收并发射Wi-Fi信号的Wi-Fi模块，所述LED驱动电路与LED发光组件相连。
一种LED灯，它包括至少一个LED发光组件，至少一个LED驱动电路，和至少一个接收并发射无线Wi-Fi信号的Wi-Fi模块，在Wi-Fi模块内集成有用以对LED灯进行控制的控制器，所述的Wi-Fi模块与LED驱动电路、LED发光组件顺次相连。
作为优选，所述的控制器与LED驱动电路、和Wi-Fi模块相连。
作为优选，所述的Wi-Fi模块使用内置集成天线或通过电气连接分立的外置天线。
作为优选，所述的Wi-Fi模块的天线设置在LED灯外壳的内部或外部。
作为优选，所述的Wi-Fi模块将LED灯通过Wi-Fi信号接入Internet网络或局域网中。
作为优选，所述的Wi-Fi模块将LED灯设置为Wi-Fi无线接入点，带有Wi-Fi功能的设备通过该接入点访问internet或局域网。
作为优选，所述的Wi-Fi模块将LED灯设置为Wi-Fi无线中继器，传递所接收到的Wi-Fi信号到其Wi-Fi信号覆盖范围内的LED灯。
作为优选，所述Wi-Fi模块的工作频段为2.4GHZ或5GHZ。
作为优选，所述的控制器为微控制器或数字集成电路控制器。
一种LED照明网络系统，该系统是由至少两个如上所述的LED灯节点组成，每个节点传递所接收到的Wi-Fi信号到其Wi-Fi信号覆盖范围内的其它节点，从而桥接在其Wi-Fi信号覆盖范围内的其它的所述LED灯节点，组成一个基于Wi-Fi的网状结构无线网络。
作为优选，该系统通过Wi-Fi信号接入Internet网络或局域网中。
作为优选，该系统中每个LED灯节点均设置为Wi-Fi无线接入点，带有Wi-Fi功能的设备通过所述接入点访问internet或局域网。
作为优选，该系统还包括有实现对该系统中节点的状态读取和远程控制的控制终端，所述的控制终端通过Wi-Fi信号与每个节点相连。
作为优选，所述的控制终端为计算机，平板电脑或智能手机。
采用了上述技术方案的本发明的设计思想及有益效果是：
本发明的LED灯同时能成为Wi-Fi无线网络的无线网关，接入点和中继器。
只要有一个LED灯接收到Wi-Fi信号，该信号就能被层层传递，Wi-Fi无线网络的覆盖范围得到持续的延伸和扩展，从而突破Wi-Fi信号的传播距离和穿透能力的限制。
另外，本发明所述的LED灯，无论是单个灯体，还是多个灯体组成的灯具，都可以单独或以自组网络的形式和Internet及局域网以Wi-Fi的形式连接。使得只要有灯的地方，用户就可以通过Wi-Fi信号访问网络，如浏览网页，观看和高速下载多媒体资源。
同时，通过具备Wi-Fi功能的控制终端，如计算机，平板电脑和智能手机，接入所述的LED灯组成的Wi-Fi网络，将使对灯具状态的了解和控制变得更加方便和迅捷。
附图说明
图1为传统的基于无线控制照明系统的结构示意图；
图2为本发明实施例1中LED灯的结构示意图；
图3为本发明实施例2中LED灯的结构示意图；
图4为本发明LED照明系统的结构示意图；
图5为本发明实施例3中LED灯的结构示意图。
具体实施方式
本发明的具体实施方式之一如下：
实施例1：本发明的LED灯40，如图2所示，包括一个LED发光组件41，一个LED驱动电路42，一个控制器44和一个Wi-Fi模块43。其中所述Wi-Fi模块43和LED驱动电路42之间，LED驱动电路42和LED发光组件41之间，控制器44和LED驱动电路42及Wi-Fi模块43之间都是电连接。
其中Wi-Fi模块43的工作频段可以为2.4GHz，也可以为5GHz。所述Wi-Fi模块43可以内置安装在灯体外壳内，如和LED驱动电路42集成在一个电路板上，可以附着安装在灯体外壳表面，也可以是外置安装在灯体之外。本实施例中的Wi-Fi模块43的天线45为分立的外置天线，其安装位置为LED灯的外壳上。
控制器44和LED驱动电路42之间的连接，可以实现检测LED灯的状态，如灯的开关状态，光的调节强度；同时也可将经Wi-Fi模块43接收到的指令信号处理后输入到LED驱动电路42的控制端口，实现对灯的状态控制，如亮度或色温调节等。再进一步的，Wi-Fi模块43接收到的调光指令，通过控制器44发出PWM或模拟信号到LED驱动电路42的调光控制输入端，即可实现调光功能。
其中LED灯40并不专指单个的光源，如单个灯泡。也包括一个装有多个灯泡的灯具，这些灯泡的驱动电路同样可连接至同一个控制器，来检测和控制调节灯的状态。
图4描述了本发明的LED照明网络系统，50,60,70,80,90和100都为上述的LED灯。LED灯50通过其Wi-Fi模块51和其信号覆盖范围内的LED灯60、70的Wi-Fi模块61、71通信而建立连接；LED灯60、70之间也通过Wi-Fi相连接。同时，LED灯60、70作为Wi-Fi中继器，分别将LED灯50与间隔的LED灯80、90和100都连接起来，从而实现桥接网络结构，以此类推，构成一个网状结构的Wi-Fi网络。由此，Wi-Fi网络得到延伸，可以突破单个Wi-Fi路由器的信号距离和穿透能力的限制。只要有一个灯接收到Wi-Fi信号，就会被层层传递至整个网状结构Wi-Fi网络中的每个节点
图4所示照明网络系统形成的Wi-Fi网络，可以接入internet或局域网。该Wi-Fi网络中的每个LED灯节点，同时也是Wi-Fi无线接入点。使得只要有该LED灯的地方，用户就可以通过具备Wi-Fi功能的终端设备访问网络，如浏览网页，观看和高速下载多媒体资源等。
图4所示的照明网络系统，可以让客户可以通过连接到该网络的终端来实现每个LED灯的状态监控和远程控制。例如，可以采用智能手机通过特定的应用程序，实现对LED灯的开关动作，亮度和颜色或色调调节。使得在办公楼和商场等大型建筑物的场合，无线控制变得更加便利。
本发明的工作原理和核心是：利用照明装置的Wi-Fi中继功能和自组网络功能，突破Wi-Fi网络覆盖范围的限制；该自组网络具备Internet和局域网接入能力；该自组网络的每个LED灯节点也是Wi-Fi无线信号的接入点，用户可以使用具备Wi-Fi功能的终端设备通过所述接入点访问internet或局域网；LED灯控制器和Wi-Fi模块及LED驱动电路电连接，可实现远程的通过网络终端控制灯的状态和调节。
实施例2：本实施例与实施例1的不同之处在于：如图3所示，LED灯40的Wi-Fi模块43采用了内置集成天线46，即Wi-Fi天线集成在Wi-Fi模块的PCB上，以节约体积。
实施例3：如图5所示，本实施例与实施例2相同之处均是采用了内置集成天线，不同之处是未采用分立的控制器，其控制器的功能电路集成在Wi-Fi模块43之内。
以上所述仅是本发明专利的较佳实施例，故依据本发明专利申请范围所述的构造，特征和原理所做的变化和修正，对于相关领域的技术人员来说是明显的，仍将属于附属权利要求所规定的本发明的精神和保护范围内。

Claims (13)

1.一种LED灯，其特征在于：它包括至少一个LED发光组件，至少一个LED驱动电路，至少一个控制器，和至少一个接收并发射无线Wi-Fi信号的Wi-Fi模块，所述LED驱动电路与LED发光组件相连；所述的Wi-Fi模块将LED灯设置为Wi-Fi无线接入点与Wi-Fi无线中继器。
2.一种LED灯，其特征在于：它包括至少一个LED发光组件，至少一个LED驱动电路，和至少一个接收并发射无线Wi-Fi信号的Wi-Fi模块，在Wi-Fi模块内集成有用以对LED灯进行控制的控制器，所述的Wi-Fi模块与LED驱动电路、LED发光组件顺次相连；所述的Wi-Fi模块将LED灯设置为Wi-Fi无线接入点与Wi-Fi无线中继器。
3.根据权利要求1所述的一种LED灯，其特征是：所述的控制器分别与LED驱动电路、Wi-Fi模块相连。
4.根据权利要求1或2所述的一种LED灯，其特征是：所述的Wi-Fi模块使用内置集成天线或通过电气连接分立的外置天线。
5.根据权利要求4所述的一种LED灯，其特征是：所述的Wi-Fi模块的天线设置在LED灯外壳的内部或外部。
6.根据权利要求1或2所述的一种LED灯，其特征是：所述的Wi-Fi模块将LED灯通过Wi-Fi信号接入Internet网络或局域网中。
7.根据权利要求1或2所述的一种LED灯，其特征是：所述Wi-Fi模块的工作频段为2.4GHZ或5GHZ。
8.根据权利要求1所述的一种LED灯，其特征是：所述的控制器为微控制器或数字集成电路控制器。
9.一种LED照明网络系统，其特征是，该系统是由至少两个如权利要求1～8任一项所述的LED灯节点组成，每个节点传递所接收到的Wi-Fi信号到其Wi-Fi信号覆盖范围内的其它节点；从而桥接在其Wi-Fi信号覆盖范围内的其它的所述LED灯节点，组成一个基于Wi-Fi的网状结构无线网络。
10.根据权利要求9所述的一种LED照明网络系统，其特征是：该系统通过Wi-Fi信号接入Internet网络或局域网中。
11.根据权利要求9所述的一种LED照明网络系统，其特征是：所述的每个LED灯节点均设置为Wi-Fi无线接入点。
12.根据权利要求9所述的一种LED照明网络系统，其特征是，该系统还包括有实现对该系统中节点的状态读取和远程控制的控制终端，所述的控制终端通过Wi-Fi信号与每个节点相连。
13.根据权利要求12所述的一种LED照明网络系统，其特征是，所述的控制终端为计算机或智能手机。
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