CN106209232A - 一种解决室内非视距可见光通信的无线通讯网络 - Google Patents

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Abstract

一种解决室内非视距可见光通信的无线通讯网络，涉及可见光通信技术领域，它包括互联网无线信号源（1）、用于将电信号转化为光信号的光电转化器（2）、一组布置在室内各个房间屋顶的LED可见光信号发射器（3）和一组非视距信号补充单元（4），所述光电转化器（2）的电信号接收端与互联网无线信号源（1）的信号输出端通信相连，所述可见光信号发射器（3）的信号输入端与光电转化器（2）的光信号输出端光通讯相连，所述可见光信号发射器（3）的向室内广播无线可见光信号；本发明网络通信布局合理，解决了可见光通信网络非视距或者弱光区域的通信信号覆盖问题，组网便捷，通信效率高，具有很好的应用前景。

Description

一种解决室内非视距可见光通信的无线通讯网络
技术领域
本发明涉及可见光通信技术领域，具体涉及一种解决室内非视距可见光通信的无线通讯网络。
背景技术
近年来室内可见光的无线通信技术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）之类的半导体发光元件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进一步探讨当中。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。
目前室内可见光通信能满足要求的最好选择就是白光LED。白光 LED在提供室内照明的同时，被用作通信光源有望实现室内无线高速数据接入。目前，多数商品化的大功率白光LED功率已经达到5W，发光效率也已经达到90lm/W，其发光效率（流明效率）已经超过白炽灯，接近荧光灯。白光LED的光效超过100lm/W并达到200lm/W（可以完全取代现有的照明设备）在不久的将来即可实现。因而LED照明光通信技术具有极大的发展前景，已引起人们的广泛关注和研究。
然而，室内可见光通信在室内组网面临的一大难题就是在可见光通信过程存在非视距或者弱光区域，这些区域的通信覆盖问题是室内可见光通信的无线通信网络的组网需要解决的难题之一。
发明内容
本发明的目的主要是为了解决上述技术问题，而提供一种解决室内非视距可见光通信的无线通讯网络。
本发明包括互联网无线信号源、用于将电信号转化为光信号的光电转换器、一组布置在室内各个房间屋顶的LED可见光信号发射器和一组非视距信号补充单元，所述光电转换器的电信号接收端与互联网无线信号源的信号输出端通信相连，所述可见光信号发射器的信号输入端与光电转化器的光信号输出端光通讯相连，所述可见光信号发射器的向室内广播无线可见光信号，所述一组非视距信号补充单元分别设置在室内可见光被阻挡区域，一组非视距信号补充单元分别通过通讯电缆与互联网无线信号源的信号输出端通信相连，所述一组非视距信号补充单元分别向各个房间的可见光非视距区域广播无线信号。
所述非视距信号补充单元由光强度传感器、模拟量输入模块、微型芯片、开关量输出模块、用于开启非视距信号补充单元的开关和非视距可见光信号发射器组成，所述光强度传感器监测非视距信号补充单元安装区域的光强值，并通过模拟量输入模块与微型芯片通讯相连，所述非视距可见光信号发射器通过开关和光信号的光电转化器与WiFi无线信号源通信相连，所述微型芯片通过开关量输出模块控制开关的通断。
所述非视距可见光信号发射器由无线WIFI发射模块代替，所述无线WIFI发射模块通过开关与互联网无线信号源的信号输出端通信相连。
所述非视距可见光信号发射器的可见光信号发射面采用球面向外辐射式发射可见光信号。
本发明优点是：本发明网络通信布局合理，解决了可见光通信网络非视距或者弱光区域的通信信号覆盖问题，组网便捷，通信效率高，具有很好的应用前景。
附图说明
图1是本发明原理示意图。
图中：1、互联网无线信号源；2、光电转化器；3、LED可见光信号发射器；4、一组非视距信号补充单元；5、光强度传感器；6、模拟量输入模块；7、微型芯片；8、开关量输出模块；9、开关；10、非视距可见光信号发射器。
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所示，本发明包括互联网无线信号源1、用于将电信号转化为光信号的光电转化器2、一组布置在室内各个房间屋顶的LED可见光信号发射器3和一组非视距信号补充单元4，所述光电转化器2的电信号接收端与互联网无线信号源1的信号输出端通信相连，所述可见光信号发射器3的信号输入端与光电转化器2的光信号输出端光通讯相连，所述可见光信号发射器3的向室内广播无线可见光信号，所述一组非视距信号补充单元4分别设置在室内可见光被阻挡区域，一组非视距信号补充单元4分别通过通讯电缆与互联网无线信号源1的信号输出端通信相连，所述一组非视距信号补充单元4分别向各个房间的可见光非视距区域广播无线信号。
所述非视距信号补充单元4由光强度传感器5、模拟量输入模块6、微型芯片7、开关量输出模块8、用于开启非视距信号补充单元4的开关9和非视距可见光信号发射器10组成，所述光强度传感器5监测非视距信号补充单元安装区域的光强值，并通过模拟量输入模块6与微型芯片7通讯相连，所述非视距可见光信号发射器10通过开关9和光信号的光电转化器2与互联网无线信号源1通信相连，所述微型芯片7通过开关量输出模块8控制开关9的通断。
所述非视距可见光信号发射器10由无线WIFI发射模块代替，所述无线WIFI发射模块通过开关9与互联网无线信号源1的信号输出端通信相连。
所述非视距可见光信号发射器10的可见光信号发射面采用球面向外辐射式发射可见光信号。
工作方式及原理：一组布置在室内各个房间屋顶的LED可见光信号发射器3不断向房间内辐射式发射可见光信号，电脑、智能手机、平板电脑等无线信号接受终端接受可见光信号，在室内可见光被阻挡区域，光线强度传感器5监测光线强度值，并通过模拟量输入模块6实时传输给微型芯片7，当监测到的光强值低于设定值时，微型芯片7控制开关9开启非视距信号补充单元4，非视距可见光信号发射器10向可见光被阻挡区域辐射式发射可见光信号，或者通过无线WIFI模块的方式进行无线信号补充，以保证室内无线网络的可靠性和连通速率。
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)

1.一种解决室内非视距可见光通信的无线通讯网络，其特征在于它包括互联网无线信号源（1）、用于将电信号转化为光信号的光电转化器（2）、一组布置在室内各个房间屋顶的LED可见光信号发射器（3）和一组非视距信号补充单元（4），所述光电转换器（2）的电信号接收端与互联网无线信号源（1）的信号输出端通信相连，所述可见光信号发射器（3）的信号输入端与光电转化器（2）的光信号输出端光通讯相连，所述可见光信号发射器（3）的向室内广播无线可见光信号，所述一组非视距信号补充单元（4）分别设置在室内可见光被阻挡区域，一组非视距信号补充单元（4）分别通过通讯电缆与互联网无线信号源（1）的信号输出端通信相连，所述一组非视距信号补充单元（4）分别向各个房间的可见光非视距区域广播无线信号。
2.根据权利要求1所述的一种解决室内非视距可见光通信的无线通讯网络，其特征在于所述非视距信号补充单元（4）由光强度传感器（5）、模拟量输入模块（6）、微型芯片（7）、开关量输出模块（8）、用于开启非视距信号补充单元（4）的开关（9）和非视距可见光信号发射器（10）组成，所述光强度传感器（5）监测非视距信号补充单元安装区域的光强值，并通过模拟量输入模块（6）与微型芯片（7）通讯相连，所述非视距可见光信号发射器（10）通过开关（9）和光信号的光电转化器（2）与互联网无线信号源（1）通信相连，所述微型芯片（7）通过开关量输出模块（8）控制开关（9）的通断。
3.根据权利要求2所述的一种解决室内非视距可见光通信的无线通讯网络，其特征在于所述非视距可见光信号发射器（10）由无线WIFI发射模块代替，所述无线WIFI发射模块通过开关（9）与互联网无线信号源（1）的信号输出端通信相连。
4.根据权利要求2所述的一种解决室内非视距可见光通信的无线通讯网络，其特征在于所述非视距可见光信号发射器（10）的可见光信号发射面采用球面向外辐射式发射可见光信号。
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