CN105337679A - 一种基于教室照明的信息广播系统及其运行方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种基于教室照明的信息广播系统,该信息广播系统包括教师终端,LED控制模块,LED照明光源,光电转换模块,移动终端,以及服务器。利用可见光通信有效解决带宽不足的问题,而且只需要通过LED照明光源的驱动电路就可以满足广播功能,达到简化设备同时不影响正常照明的效果。
Description
技术领域
本发明涉及一种基于教室照明的信息广播系统及其运行方法。
背景技术
随着教育信息化的发展,电子化教室终端被广泛应用到日常教学中,教师终端通过无线局域网向学生终端广播、发送文件、屏幕管理等已在课堂教学中广泛使用。传统的教室管理系统是采用计算机通过局域网的方式实现的。随着智能手机,平板电脑的流行,教室终端也从计算机向移动终端发展。但由于无线频谱资源不足,对多个移动终端同时进行视频广播时,带宽资源负担过重,广播效果不理想。
发明内容
本发明为了解决上述问题而提供的一种信息广播系统,所述信息广播系统包括:教师终端,LED控制模块,LED照明光源,光电转换模块,移动终端,以及服务器,所述LED控制模块包括:LED驱动器,编码控制器,第一通信器以及第一电源,所述第一通信器与教师终端连接,所述编码控制器分别与所述第一通信器和所述LED驱动器连接,所述LED驱动器与LED照明光源连接,所述第一电源分别与所述LED驱动器,所述编码控制器和所述第一通信器连接;所述光电转换模块包括:接收传感器,放大过滤器,解码控制器,第二通信器和第二电源,所述接收传感器接收所述LED照明光源发出的光,所述接收传感器与所述放大过滤器连接,所述放大过滤器与所述解码控制器连接,所述第二通信器与所述移动终端的第三通信器连接,所述第二电源分别与所述接收传感器,所述放大过滤器,所述解码控制器和第二通信器连接,所述移动终端包括所述第三通信器,所述第三通信器与所述服务器连接。
具体地,所述教师终端具有信息化管理软件。
具体地,所述第一通信器通过有线局域网或无线局域网与所述教师终端连接。
具体地,所述LED照明光源是一个或一个以上的灯珠。
具体地,所述编码控制器为单片机或FPGA或嵌入式芯片,所述解码控制器为单片机或FPGA或嵌入式芯片。
具体地,所述移动终端具有应用服务软件。
本发明还提供一种上述信息广播系统的运行方法,所述运行方法包括以下步骤:
步骤一、教师终端分发广播信息;
步骤二、第一通信器接收教师终端发送的广播信息,并把广播信息传送到编码控制器;
步骤三、编码控制器对广播信息进行编码,并把编码后的信息传送到LED驱动器;
步骤四、LED驱动器根据编码后的信息驱动LED照明光源发出特定编码的光信号;
步骤五、接收传感器接收LED照明光源发出的光信号,将光信号转换成电信号,把电信号并传送到放大过滤器;
步骤六、放大过滤器对电信号放大滤波,并把放大滤波后的电信号传送到解码控制器;
步骤七、解码控制器对放大滤波后的电信号进行解码,并把解码后的电信号传送到第二通信器;
步骤八、第二通信器采用有线通信或无线通信方式把信息传送到移动终端的第三通信器;
步骤九、移动终端采用光编码方式或解码播放方式对信息处理。
具体地,移动终端采用光编码方式,形成编码数据,并通过第三通信器把编码数据传送到服务器;所述运行方法还包括以下步骤:
步骤十、服务器对编码数据进行存储与分析,并把分析结果返回至移动终端。
具体地,所述步骤九为:所述移动终端具有应用服务软件,所述应用服务软件采用光编码方式或解码播放方式对信息处理。
具体地,所述步骤八中的有线通信方式通过USB接口或串型接口或并行接口或音频接口中的一种或多种实现;所述无线网络通过蓝牙或WIFI或蜂蜜移动网络或2.4G或ZigBee中的一种或多种实现。
本发明的有益效果在于:上述信息广播系统利用可见光通信技术实现了教师终端向移动终端广播信息,利用可见光通信有效解决带宽不足的问题,而且只需要通过LED照明光源的驱动电路就可以满足广播功能,达到简化设备同时不影响正常照明的效果。
附图说明
图1为本发明信息广播系统的各模块示意图;
图2为本发明信息广播系统的实例示图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步阐述:
如图1所示,本发明涉及的一种基于教室照明的信息广播系统包括:教师终端、LED控制模块、LED照明光源、光电转换模块、移动终端和服务器。
所述教师终端具有信息化管理软件,信息化管理软件基于录制屏幕、分发信息等功能。
LED控制模块包含了LED驱动器、编码控制器、第一通信器和第一电源。第一电源接入220V交流电,分别与LED驱动器、编码控制器、第一通信器连接,经过整流滤波后为LED驱动器、编码控制器和第一通信器供电。
第一通信器通过有线局域网或无线局域网与教师终端连接,同时与编码控制器连接;编码控制器与LED驱动器连接;LED驱动器与LED照明光源连接。
第一通信器接收教师终端发送的广播信息,并把广播信息通过线路送到编码控制器进行编码,编码控制器把编码后信息(控制信号)通过线路控制LED驱动器,LED驱动器通过线路连接LED照明光源。
编码控制器负责存储可编辑的编码,并按照存储的编码输出控制信号到LED驱动器中,LED驱动器根据控制信号驱动LED照明光源发出特定编码的光信号。编码控制器可以是单片机或FPGA或嵌入式芯片等。
LED照明光源是一个或一个以上的灯珠,LED灯珠发光颜色在可见光范围内。
光电转换模块可以独立于移动终端,或者集成在移动终端上,光电转换模块包括接收传感器、放大过滤器、解码控制器、第二通信器和第二电源。第二电源分别与传感器、放大过滤器、解码控制器和第二通信器连接,为接收传感器、放大过滤器、解码控制器、第二通信器供电。接收传感器通过线路连接放大过滤器,放大过滤器通过线路连接解码控制器,解码控制器通过线路连接第二通信器,第二通信器与移动终端的第三通信器连接。
接收器传感器负责接收LED照明光源发出的编码光信号,通过放大过滤器放大滤波,再通过解码控制器进行信息读取解码,解码控制器通过第二通信器把解码信号传送到移动终端。
接收传感器负责把LED照明光源发出相应波长的光信号转换为电信号。
解码控制器可以是单片机或FPGA或嵌入式芯片等,负责对信号进行二进制解码。
第二通信器采用有线通信或无线通信方式,有线通信方式可以通过USB接口或串型接口或并行接口或音频接口等中的一种或多种实现,无线网络可以通过蓝牙或WIFI或蜂蜜移动网络(2G、3G、4G等)或2.4G或ZigBee等中的一种或多种实现。
所述移动终端包括第三通信器和应用服务软件。所述移动终端可以是笔记本电脑、平板电脑、手机等各种嵌入式系统。
第三通信器负责接收光电转换模块的第二通信器发出的信号,应用服务软件负责对光电转换模块的第二通信器发出的信号处理。
应用服务软件可以采用光编码方式或解码播放方式对信息处理。光编码方式是广播信息是一个编码,应用服务软件把接收到的编码上传服务器,对服务器反馈信息进行人机互动响应;解码播放方式是广播信息为视频、音频等信号,应用服务软件对接收到的编码进行解码播放。
服务器负责编码数据存储与分析,服务器接收移动终端的应用服务软件数据,并对数据进行处理,把分析结果返回移动终端的应用服务软件。
本发明还提供一种上述信息广播系统的运行方法,该方法包括以下步骤:
步骤一、教师终端分发广播信息;
步骤二、第一通信器接收教师终端发送的广播信息,并把广播信息传送到编码控制器;
步骤三、编码控制器对广播信息进行编码,并把编码后的信息(控制信号)传送到LED驱动器;
步骤四、LED驱动器根据编码后的信息驱动LED照明光源发出特定编码的光信号;
步骤五、接收传感器接收LED照明光源发出的光信号,将光信号转换成电信号,把电信号并传送到放大过滤器;
步骤六、放大过滤器对电信号放大滤波,并把放大滤波后的电信号传送到解码控制器;
步骤七、解码控制器对放大滤波后的电信号进行解码,并把解码后的电信号传送到第二通信器;
步骤八、第二通信器采用有线通信或无线通信方式把信息传送到移动终端的第三通信器;
步骤九、移动终端采用光编码方式或解码播放方式对信息处理。
如果步骤九中采用的是光编码方式,即形成编码数据,并通过第三通信器把编码数据传送到服务器的话,则进行以下步骤:
步骤十、服务器对编码数据进行存储与分析,并把分析结果返回至移动终端。
结合图2所示,上述信息广播系统利用可见光通信技术实现了教师终端向移动终端广播信息,利用可见光通信有效解决带宽不足的问题,而且只需要通过LED照明光源的驱动电路就可以满足广播功能,达到简化设备同时不影响正常照明的效果。
以上所述实施例,只是本发明的较佳实例,并非来限制本发明的实施范围,故凡依本发明申请专利范围所述的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰,均应包括于本发明专利申请范围内。
Claims (10)
1.一种信息广播系统,其特征在于,所述信息广播系统包括:教师终端,LED控制模块,LED照明光源,光电转换模块,移动终端,以及服务器,
所述LED控制模块包括:LED驱动器,编码控制器,第一通信器以及第一电源,所述第一通信器与教师终端连接,所述编码控制器分别与所述第一通信器和所述LED驱动器连接,所述LED驱动器与LED照明光源连接,所述第一电源分别与所述LED驱动器,所述编码控制器和所述第一通信器连接;
所述光电转换模块包括:接收传感器,放大过滤器,解码控制器,第二通信器和第二电源,所述接收传感器接收所述LED照明光源发出的光,所述接收传感器与所述放大过滤器连接,所述放大过滤器与所述解码控制器连接,所述第二通信器与所述移动终端的第三通信器连接,所述第二电源分别与所述接收传感器,所述放大过滤器,所述解码控制器和第二通信器连接,
所述移动终端包括所述第三通信器,所述第三通信器与所述服务器连接。
2.如权利要求1所述的信息广播系统,其特征在于,所述教师终端具有信息化管理软件。
3.如权利要求1所述的信息广播系统,其特征在于,所述第一通信器通过有线局域网或无线局域网与所述教师终端连接。
4.如权利要求1所述的信息广播系统,其特征在于,所述LED照明光源是一个或一个以上的灯珠。
5.如权利要求1所述的信息广播系统,其特征在于,所述编码控制器为单片机或FPGA或嵌入式芯片,所述解码控制器为单片机或FPGA或嵌入式芯片。
6.如权利要求1所述的信息广播系统,其特征在于,所述移动终端具有应用服务软件。
7.一种如权利要求1所述的信息广播系统的运行方法,其特征在于,所述运行方法包括以下步骤:
步骤一、教师终端分发广播信息;
步骤二、第一通信器接收教师终端发送的广播信息,并把广播信息传送到编码控制器;
步骤三、编码控制器对广播信息进行编码,并把编码后的信息传送到LED驱动器;
步骤四、LED驱动器根据编码后的信息驱动LED照明光源发出特定编码的光信号;
步骤五、接收传感器接收LED照明光源发出的光信号,将光信号转换成电信号,把电信号并传送到放大过滤器;
步骤六、放大过滤器对电信号放大滤波,并把放大滤波后的电信号传送到解码控制器;
步骤七、解码控制器对放大滤波后的电信号进行解码,并把解码后的电信号传送到第二通信器;
步骤八、第二通信器采用有线通信或无线通信方式把信息传送到移动终端的第三通信器;
步骤九、移动终端采用光编码方式或解码播放方式对信息处理。
8.一种如权利要求7所述的信息广播系统的运行方法,其特征在于,所述移动终端采用光编码方式,形成编码数据,并通过第三通信器把编码数据传送到服务器;所述运行方法还包括以下步骤:
步骤十、服务器对编码数据进行存储与分析,并把分析结果返回至移动终端。
9.一种如权利要求7所述的信息广播系统的运行方法,其特征在于,所述移动终端具有应用服务软件,所述步骤九为:移动终端的应用服务软件采用光编码方式或解码播放方式对信息处理。
10.一种如权利要求7所述的信息广播系统的运行方法,其特征在于,所述步骤八中的有线通信方式通过USB接口或串型接口或并行接口或音频接口中的一种或多种实现;所述无线网络通过蓝牙或WIFI或蜂蜜移动网络或2.4G或ZigBee中的一种或多种实现。
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