CN106027147A - 一种基于互联网的可见光收发一体系统 - Google Patents

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Abstract

一种基于互联网的可见光收发一体系统，涉及可见光通信技术领域，它包括互联网信号接入终端、光电信号转化模块和由多组可见光收发一体装置(1)阵列组成的局域网，所述互联网信号接入终端由网络调制解调器(2)、网络交换机(3)和传输线路组成，所述网络调制解调器(2)的信号输入端口与网络运营商的通信电缆通信相连；本发明通过将原本的可见光通信的发送设备和接收设备集成在一个装置中，使其既可以进行可见光信号的发送又能进行可见光信号的接收，改变了以往可见光通信设备仅能进行单工通信的问题，并且能够很便捷的组件局域网络，工程造价相对低廉，具有很好的应用前景。

Description

一种基于互联网的可见光收发一体系统
技术领域
本发明涉及可见光通信技术领域，具体涉及一种基于互联网的可见光收发一体系统。
背景技术
使用可见光的无线通信技术近年来逐渐受到学术界和产业界的广泛关注，尤其是随着发光二极管(LightEmittingDiode，简称为LED)之类的发光元件的照明设备的广泛使用，利用半导体LED在实现照明的同时，实现无线通信网络覆盖的可行性研究正在许多相关企业中进行。可见，光通信与无线传感网络、无线局域网(WirelessLocalAreaNetwork，简称为WLAN)、以及电力线通信系统相结合的通信方式也在探讨当中。然而，可以确定的是可见光通信技术将是未来可选的短距超宽带通信方式之一。
利用发光二极管(LED)将电能转换为光能，发出肉眼看不到的高速明暗闪烁信号来传输信息，只需将高速因特网的电线装置连接在照明装置上，插入电源插头即可使用。与目前的无线局域网(WLAN)相比，可见光通信具有通信速度快(未来传输速度可能超过光纤通信)、安全性高(窗帘及墙壁等遮住光线即可防止信息外泄)、使用多台设备不影响通信速度，在一些特殊的空间环境中，如医院中和飞机上也可使用，而不会干扰其他重要的电子仪器等优点，因此可见光通信在未来拥有很大的市场空间。
但目前的可见光通信设备主要集中于研制可见光通信发送设备，或者可见光通信接收设备，而并未实现收发一体的可见光双工通信设备，即实现用户设备通过可见光与互联网的信息交互仍需进一步解决。
发明内容
本发明的目的主要是为了解决上述技术问题，而提供一种基于互联网的可见光收发一体系统。
本发明包括互联网信号接入终端、光电信号转化模块和由多组可见光收发一体装置阵列组成的局域网，所述互联网信号接入终端由网络调制解调器、网络交换机和传输线路组成，所述网络调制解调器的信号输入端口与网络运营商的通信电缆通信相连，所述网络交换机的信号接入端通过传输线路与网络调制解调器的信号输出端通信相连，所述可见光收发一体装置包括半球形壳体、网络信号输入端子、光电转换模块、微型芯片、LED驱动器、用于发射可见光信号的一组LED灯珠和可见光接收模块，所述半球形壳体的顶面上间隔阵列设有一组LED灯珠安装槽和一组光电二极管安装槽，半球形壳体的底部设有信号接入端子口和信号输出端子口，所述网络信号输入端子安装在半球形壳体底部的信号接入端子口处，并通过通信电缆与网络交换机的信号输出端通信相连，所述光电转换模块的电信号输入端与网络信号输入端子通信相连，所述微型芯片与光电转换模块通信相连，所述微型芯片控制LED驱动器的发光频率，所述一组LED灯珠分别安装在半球形壳体的顶面上的一组LED灯珠安装槽处，并与LED驱动器电连接，所述可见光接收模块包括一组受光光电二极管、信号调制电路和接收信号输出端子，所述一组受光光电二极管的受光面分别安装在半球形壳体的顶面上的一组光电二极管安装槽处，信号转化电路与一组受光光电二极管的电信号输出端通信相连，所述接收信号输出端子安装在半球形壳体的底部的信号输出端子口处，并与信号转化电路的信号输出端通信相连。
所述可见光收发一体装置的半球形壳体采用ABS材料模具成型。
所述网络调制解调器和网络交换机分别是光纤网络调制解调器和光纤网络数据交换机。
所述多组可见光收发一体装置呈菱形状阵列排布。
本发明优点是：本发明提供一种基于互联网的可见光收发一体系统，通过将原本的可见光通信的发送设备和接收设备集成在一个装置中，使其既可以进行可见光信号的发送又能进行可见光信号的接收，改变了以往可见光通信设备仅能进行单工通信的问题，并且能够很便捷的组件局域网络，工程造价相对低廉，具有很好的应用前景。
附图说明
图1是本发明原理示意图。
图2是可见光收发一体装置原理图。
图中：1、可见光收发一体装置；2、网络调制解调器；3、网络交换机；4、半球形壳体；5、网络信号输入端子；6、光电转换模块；7、微型芯片；8、LED驱动器；9、一组LED灯珠；11、一组受光光电二极管；12、信号转化电路；13、接收信号输出端子
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步说明。
如图1、2所示，本发明包括互联网信号接入终端、光电信号转化模块和由多组可见光收发一体装置1阵列组成的局域网，所述互联网信号接入终端由网络调制解调器2、网络交换机3和传输线路组成，所述网络调制解调器2的信号输入端口与网络运营商的通信电缆通信相连，所述网络交换机3的信号接入端通过传输线路与网络调制解调器2的信号输出端通信相连，所述可见光收发一体装置1包括半球形壳体4、网络信号输入端子5、光电转换模块6、微型芯片7、LED驱动器8、用于发射可见光信号的一组LED灯珠9和可见光接收模块，所述半球形壳体4的顶面上间隔阵列设有一组LED灯珠安装槽和一组光电二极管安装槽，半球形壳体4的底部设有信号接入端子口和信号输出端子口，所述网络信号输入端子5安装在半球形壳体4底部的信号接入端子口处，并通过通信电缆与网络交换机3的信号输出端通信相连，所述光电转换模块6的电信号输入端与网络信号输入端子5通信相连，所述微型芯片7与光电转换模块6通信相连，所述微型芯片7控制LED驱动器8的发光频率，所述一组LED灯珠9分别安装在半球形壳体4的顶面上的一组LED灯珠安装槽处，并与LED驱动器8电连接，所述可见光接收模块包括一组受光光电二极管11、信号调制电路12和接收信号输出端子13，所述一组受光光电二极管11的受光面分别安装在半球形壳体4的顶面上的一组光电二极管安装槽处，信号转化电路12与一组受光光电二极管11的电信号输出端通信相连，所述接收信号输出端子13安装在半球形壳体4的底部的信号输出端子口处，并与信号转化电路12的信号输出端通信相连。
所述可见光收发一体装置1的半球形壳体4采用ABS材料模具成型。
所述网络调制解调器2和网络交换机3分别是光纤网络调制解调器和光纤网络数据交换机。
所述多组可见光收发一体装置1呈菱形状阵列排布。
工作方式及原理：光纤网络信号从光纤网络调制解调器和光纤网络数据交换机接入，经过数据转化后，分别从光纤网络数据交换机的多个网络数据接口分别通过给电缆输出到可见光收发一体装置半球形壳体底部的网络信号输入端子，网络信号输入端子将网络电信号输出到光电转换模块，将电信号转化为光信号，微型芯片读取光信号信息后，通过控制LED驱动器，分别一组LED灯珠向所处区域进行光信号通信广播，对于附近发出的可见光信号，本装置的可见光接收模块的一组受光光电二极管11的受光面接收到光信号，并将光信号转化为电信号，通信号信号调制电路的调制解析后，通过接收信号输出端子向外进行传输。
以上实施方式仅用于说明本发明，而并非对本发明的限制，有关技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化和变型，因此所有等同的技术方案也属于本发明的范畴，本发明的专利保护范围应由权利要求限定。

Claims (4)

1.一种基于互联网的可见光收发一体系统，其特征在于它包括互联网信号接入终端、光电信号转化模块和由多组可见光收发一体装置(1)阵列组成的局域网，所述互联网信号接入终端由网络调制解调器(2)、网络交换机(3)和传输线路组成，所述网络调制解调器(2)的信号输入端口与网络运营商的通信电缆通信相连，所述网络交换机(3)的信号接入端通过传输线路与网络调制解调器(2)的信号输出端通信相连，所述可见光收发一体装置(1)包括半球形壳体(4)、网络信号输入端子(5)、光电转换模块(6)、微型芯片(7)、LED驱动器(8)、用于发射可见光信号的一组LED灯珠(9)和可见光接收模块，所述半球形壳体(4)的顶面上间隔阵列设有一组LED灯珠安装槽和一组光电二极管安装槽，半球形壳体(4)的底部设有信号接入端子口和信号输出端子口，所述网络信号输入端子(5)安装在半球形壳体(4)底部的信号接入端子口处，并通过通信电缆与网络交换机(3)的信号输出端通信相连，所述光电转换模块(6)的电信号输入端与网络信号输入端子(5)通信相连，所述微型芯片(7)与光电转换模块(6)通信相连，所述微型芯片(7)控制LED驱动器(8)的发光频率，所述一组LED灯珠(9)分别安装在半球形壳体(4)的顶面上的一组LED灯珠安装槽处，并与LED驱动器(8)电连接，所述可见光接收模块包括一组受光光电二极管(11)、信号调制电路(12)和接收信号输出端子(13)，所述一组受光光电二极管(11)的受光面分别安装在半球形壳体(4)的顶面上的一组光电二极管安装槽处，信号转化电路(12)与一组受光光电二极管(11)的电信号输出端通信相连，所述接收信号输出端子(13)安装在半球形壳体(4)的底部的信号输出端子口处，并与信号转化电路(12)的信号输出端通信相连。
2.根据权利要求1所述的一种基于互联网的可见光收发一体系统，其特征在于所述可见光收发一体装置(1)的半球形壳体(4)采用ABS材料模具成型。
3.根据权利要求1所述的一种基于互联网的可见光收发一体系统，其特征在于所述网络调制解调器(2)和网络交换机(3)分别是光纤网络调制解调器和光纤网络数据交换机。
4.根据权利要求1所述的一种基于互联网的可见光收发一体系统，其特征在于所述多组可见光收发一体装置(1)呈菱形状阵列排布。
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