CN108521295A - 一种用于室内的可见光和无线混合通信系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于室内的可见光和无线混合通信系统，包括数据管理装置，LED照明光源，可见光接收装置，无线信号发射装置和无线信号接收装置，所述数据管理装置通过网线分别与LED照明光源和无线信号接收装置相连接，所述LED照明光源与可见光接收装置通信连接，所述可见光接收装置连接有客户端，且客户端与无线信号发射装置电连接，所述无线信号发射装置与无线信号接收装置通信连接。通过可见光和无线相互配合的通信方式，取代了线缆连接，使用方便，而且利用光传输数据，传输速率高，保密性强，无有害辐射，可见光和无线相互配合减少了传统无线通信的辐射。

Description

一种用于室内的可见光和无线混合通信系统
技术领域
本发明涉及通讯技术领域，具体为一种用于室内的可见光和无线混合通信系统。
背景技术
可见光通信技术，是利用荧光灯或发光二极管等发出的肉眼看不到的高速明暗闪烁信号来传输信息的，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。利用这种技术做成的系统能够覆盖室内灯光达到的范围，电脑不需要电线连接，因而具有广泛的开发前景。
现有的室内通信技术，多为线缆连接，或者wifi连接，线缆连接使用不方便，WiFi连接保密性差，传输效率低，而且辐射较强，为此，我们提出了一种用于室内的可见光和无线混合通信系统。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于室内的可见光和无线混合通信系统，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种用于室内的可见光和无线混合通信系统，包括数据管理装置，LED照明光源，可见光接收装置，无线信号发射装置和无线信号接收装置，所述数据管理装置通过网线分别与LED照明光源和无线信号接收装置相连接，所述LED照明光源与可见光接收装置通信连接，所述可见光接收装置连接有客户端，且客户端与无线信号发射装置电连接，所述无线信号发射装置与无线信号接收装置通信连接。
优选的，所述数据管理装置通过光纤或网线连接有外部数据交换管理单元。
优选的，所述可见光照明光源包括驱动电路，可见光LED灯珠和红外LED灯珠，且驱动电路分别与可见光LED灯珠和红外LED灯珠电连接。
优选的，所述的驱动电路包括接口处理电路、编码电路和驱动调制电路，所述接口处理电路的输入端与数据管理装置电连接，所述接口处理电路的输出端与编码电路的输入端电连接，所述编码电路的输出端与驱动调制电路的输入端电连接，所述驱动调制电路分别与可见光LED灯珠和红外LED灯珠电连接。
优选的，所述可见光接收装置包括红外光探测器、可见光探测器和光信号处理电路，所述红外光探测器和可见光探测器均与光信号处理电路电连接，所述光信号处理电路与客户端电连接。
优选的，所述光信号处理电路包括前置放大电路、主放大电路、均衡器、判决器和解码器，所述前置放大电路的输入端分别与红外光探测器和可见光探测器电连接，所述前置放大电路的输出端与主放大电路的输入端电连接，所述主放大电路的输出端与均衡器的输入端电连接，所述均衡器的输出端与判决器的输入端电连接，所述判决器的输出端与解码器的输入端电连接。
优选的，所述的无线发射装置和无线接收装置，可以是WIFI通信模块、Zigbee通信模块、蓝牙通信模块或433MHz通信模块等可以实现无线数据传送的通信模块。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：通过可见光和无线相互配合的通信方式，取代了线缆连接，使用方便，而且利用光传输数据，传输速率高，保密性强，无有害辐射，可见光和无线相互配合减少了传统无线通信的辐射；在有正常照明需求时的照明光源时，使用可见光LED灯珠发送光信号，在无正常照明需求而仍有数据通信需求时，使用红外LED灯珠发送光信号，满足多种情况下的使用。
附图说明
图1为本发明系统原理图；
图2为本发明驱动电路原理图；
图3为本发明光处理信号原理图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1、图2和图3，本发明提供一种技术方案：一种用于室内的可见光和无线混合通信系统，包括数据管理装置，LED照明光源，可见光接收装置，无线信号发射装置和无线信号接收装置，所述数据管理装置通过网线分别与LED照明光源和无线信号接收装置相连接，LED照明光源用于接收数据管理装置发送的下行信号，并将下行信号调制转换成光信号，进行光信号的广播式发送，所述LED照明光源与可见光接收装置通信连接，所述可见光接收装置连接有客户端，可见光接收装置用于光信号的接收，并将输出的电信号传递给客户端，客户端与无线信号发射装置电连接，所述无线信号发射装置与无线信号接收装置通信连接，无线信号发射装置用于将客户端发送来的上行数据进行无线调制后发送出去，无线信号接收装置用于接收无线信号发射装置发射的相应调制格式信号，并解调后将数据上传给数据管理装置。
具体而言，所述数据管理装置通过光纤或网线连接有外部数据交换管理单元，实现数据的数据上行和数据下行管理。
具体而言，所述可见光照明光源包括驱动电路，可见光LED灯珠和红外LED灯珠，且驱动电路分别与可见光LED灯珠和红外LED灯珠电连接，驱动电路用于接收数据管理装置发送的下行数据，并将数据信号调制加载到可见光LED灯珠和红外LED灯珠上，驱动灯珠发光并携带数据，可见光LED灯珠用于有正常照明需求时的照明光源，同时发送光信号，红外LED灯珠用于无正常照明需求而仍有数据通信需求时，用于发送红外光信号。
具体而言，所述的驱动电路包括接口处理电路、编码电路和驱动调制电路，所述接口处理电路的输入端与数据管理装置电连接，所述接口处理电路的输出端与编码电路的输入端电连接，接口处理电路接收传输数据管理装置发送的电信号，将电信号发送给编码电路，所述编码电路的输出端与驱动调制电路的输入端电连接，编码电路将接收的电信号进行处理、编码，并发送给驱动调制电路，所述驱动调制电路分别与可见光LED灯珠和红外LED灯珠电连接，驱动调制电路根据需要驱动相应的可见光LED灯珠或红外LED灯珠发出可见光信号和红外光信号，并根据编码后的电信号闪烁。
具体而言，所述可见光接收装置包括红外光探测器、可见光探测器和光信号处理电路，所述红外光探测器和可见光探测器均与光信号处理电路电连接，红外光探测器和可见光探测器分别用于接收检测红外光信号和可见光信号，并将接收到的光信号转化为电信号，同时发送给处理电路，所述光信号处理电路与客户端电连接，处理电路对接收到的信号进行处理、放大输送给客户端。
具体而言，所述光信号处理电路包括前置放大电路、主放大电路、均衡器、判决器和解码器，所述前置放大电路的输入端分别与红外光探测器和可见光探测器电连接，所述前置放大电路的输出端与主放大电路的输入端电连接，红外光探测器和可见光探测器检测到的光信号转换为电信号发送给前置放大电路，通过前置放大电路内的跨阻放大器进行放大，在经过前置放大电路内的差分信号转换器转换成差分信号，再通过前置放大电路内的差分放大器输出，传送给主放大电路，所述主放大电路的输出端与均衡器的输入端电连接，主放大电路对接收的信号进行多级放大，使信号满足判决再生的需求所述均衡器的输出端与判决器的输入端电连接，所述判决器的输出端与解码器的输入端电连接，通过判决器和解码器将信号解码输送给客户端。
具体而言，所述的无线发射装置和无线接收装置，可以是WIFI通信模块、Zigbee通信模块、蓝牙通信模块或433MHz通信模块等可以实现无线数据传送的通信模块，可以实现无线数据的传送，将客户端发送的信号通过无线传输给数据管理装置。
工作原理：数据管理装置发送下行信号，LED照明光源接收数据管理装置发送的下行信号，并将下行信号调制转换成光信号，进行光信号的广播式发送，在有正常照明需求时的照明光源时，使用可见光LED灯珠发送光信号，在无正常照明需求而仍有数据通信需求时，使用红外LED灯珠发送光信号，可见光接收装置接收光信号，并将光信号转化为电信号传递给客户端，通过客户端向数据管理装置发送信号时，无线信号发射装置将客户端发送来的上行数据进行无线调制后发送出去，无线信号接收装置用于接收无线信号发射装置发射的相应调制格式信号，并解调后将数据上传给数据管理装置。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种用于室内的可见光和无线混合通信系统，包括数据管理装置，LED照明光源，可见光接收装置，无线信号发射装置和无线信号接收装置，其特征在于：所述数据管理装置通过网线分别与LED照明光源和无线信号接收装置相连接，所述LED照明光源与可见光接收装置通信连接，所述可见光接收装置连接有客户端，且客户端与无线信号发射装置电连接，所述无线信号发射装置与无线信号接收装置通信连接。
2.根据权利要求1所述的一种用于室内的可见光和无线混合通信系统系统，其特征在于：所述数据管理装置通过光纤或网线连接有外部数据交换管理单元。
3.根据权利要求2所述的一种用于室内的可见光和无线混合通信系统系统，其特征在于：所述可见光照明光源包括驱动电路，可见光LED灯珠和红外LED灯珠，且驱动电路分别与可见光LED灯珠和红外LED灯珠电连接。
4.根据权利要求3所述的一种用于室内的可见光和无线混合通信系统系统，其特征在于：所述的驱动电路包括接口处理电路、编码电路和驱动调制电路，所述接口处理电路的输入端与数据管理装置电连接，所述接口处理电路的输出端与编码电路的输入端电连接，所述编码电路的输出端与驱动调制电路的输入端电连接，所述驱动调制电路分别与可见光LED灯珠和红外LED灯珠电连接。
5.根据权利要求4所述的一种用于室内的可见光和无线混合通信系统系统，其特征在于：所述可见光接收装置包括红外光探测器、可见光探测器和光信号处理电路，所述红外光探测器和可见光探测器均与光信号处理电路电连接，所述光信号处理电路与客户端电连接。
6.根据权利要求5所述的一种用于室内的可见光和无线混合通信系统系统，其特征在于：所述光信号处理电路包括前置放大电路、主放大电路、均衡器、判决器和解码器，所述前置放大电路的输入端分别与红外光探测器和可见光探测器电连接，所述前置放大电路的输出端与主放大电路的输入端电连接，所述主放大电路的输出端与均衡器的输入端电连接，所述均衡器的输出端与判决器的输入端电连接，所述判决器的输出端与解码器的输入端电连接。
7.根据权利要求6所述的一种用于室内的可见光和无线混合通信系统系统，其特征在于：所述的无线发射装置和无线接收装置，可以是WIFI通信模块、Zigbee通信模块、蓝牙通信模块或433MHz通信模块等可以实现无线数据传送的通信模块。
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