CN109873673A - 一种公共环境光通讯系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种公共环境光通讯系统，通过控制模块获取可见光信息策略，并根据可见光信息策略控制可见光模块发射或接收可见光信息，从而实现了在室内场馆内，利用可见光进行通讯，避免了由于现有技术采用Wi‑Fi等无线技术本身的负载上限，而导致的室内无线通讯拥塞问题，提高了通讯效率。

Description

一种公共环境光通讯系统

技术领域

本发明涉及可见光通讯技术，具体涉及一种公共环境光通讯系统。

背景技术

目前，随着智能终端的产品普及，越来越多的用户会在公共场所使用之智能终端，而智能终端的多数功能需要通过无线网络来实现。通常公共场所会为用户提供公共的Wi-Fi接入设备，以便用户设备通过该Wi-Fi接入设备连接无线网络进行无线数据传输。

现有技术中，采用802.11ac协议的Wi-Fi技术，其传输速度可以到达125MB/s。但是当公共场所使用无线网络的用户数量过大时，依然会出现资源瓶颈，造成网络拥塞，因此如何在公共场所为用户提供更加快速便捷的公共无线网络，成为业界亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明提供一种公共环境光通讯系统，用于为公共场所中的无线网络用户提供更加快速便捷的无线网络。

本发明第一个方面提供一种公共环境光通讯系统，包括：控制模块、可见光模块和服务器节点；

其中，所述可见光模块集成设置于室内场馆内；所述可见光模块分别与所述控制模块电连接；所述控制模块与所述服务器节点通过网络连接；

所述服务器节点，用于维护可见光信息策略；

所述控制模块，用于获取所述可见光信息策略，并根据所述可见光信息策略控制所述可见光模块发射或接收可见光信息。

可选的，还包括：终端设备；

所述终端设备，用于接收所述可见光模块发送的第一可见光信息；和/或，向所述可见光模块发送第二可见光信息。

可选的，还包括：网络接入节点；

所述网络接入节点，用于向所述终端设备发送可见光网络触发消息；

所述终端设备，还用于根据所述可见光网络触发消息，接收所述第一可见光信息。

可选的，所述网络接入节点，还用于接收所述终端设备发送的上行数据；

所述网络接入节点，还用于将所述上行数据发送给所述服务器节点。

可选的，所述网络接入节点，具体用于在每个周期广播所述可见光网络触发消息；和/或，

所述网络接入节点，具体用于在接收到所述终端设备发送的网络连接请求后，发送所述可见光网络触发消息。

可选的，所述可见光模块，包括：第一可见光单元和第二可见光单元；

所述第一可见光单元，设置于所述室内场馆的地面上；所述第二可见光单元，悬空设置于所述室内场馆内；

所述第一可见光单元，用于向所述终端设备发送所述第一可见光信息；和/或，所述第二可见光单元，用于向所述终端设备发送所述第一可见光信息。

可选的，所述第一可见光单元，还用于接收所述终端设备发送的所述第二可见光信息；和/或，所述第二可见光单元，还用于接收所述终端设备发送的所述第二可见光信息。

可选的，所述控制模块，还用于控制所述第一可见光单元与所述第二可见光单元之间建立可见光通讯链路；

当所述第一可见光单元接收到所述终端设备发送的所述第二可见光信息后，所述第一可见光单元将所述第二可见光信息转发给所述第二可见光单元；和/或，

当所述第二可见光单元接收到所述终端设备发送的所述第二可见光信息后，所述第二可见光单元将所述第二可见光信息转发给所述第一可见光单元。

本发明实施例提供的公共环境光通讯系统，通过控制模块获取可见光信息策略，并根据可见光信息策略控制可见光模块发射或接收可见光信息，从而实现了在室内场馆内，利用可见光进行通讯，避免了由于现有技术采用Wi-Fi等无线技术本身的负载上限，而导致的室内无线通讯拥塞问题，提高了通讯效率。

附图说明

图1A为本发明实施例提供的一种公共环境光通讯系统的部署示意图；

图1B为本发明实施例提供的另一种公共环境光通讯系统的部署示意图；

图2为本发明实施例提供的网络接入节点的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的另一种公共环境光通讯系统的部署示意图；

图4为本发明实施例提供的一种网络接入触发流程示意图；

图5为本发明实施例提供的另一种网络接入触发流程示意图；

图6为本发明实施例提供的另一种网络接入触发流程示意图；

图7为本发明实施例提供的另一种公共环境光通讯系统的部署示意图。

具体实施方式

图1A为本发明实施例提供的一种公共环境光通讯系统的部署示意图。参见图1A，该系统10，包括：控制模块100、可见光模块101、服务器节点102和终端设备103；

其中，服务器节点102与控制模块100和可见光模块101有线连接；终端设备103具备可见光发射与接收天线，该终端设备103能够与所述可见光模块101进行可见光通讯。

具体的，该可见光模块101可以为室内采光系统，例如LED灯等，也可以为显示屏等视觉输出设备；其均需要具备可见光数据的编解码单元和发射/接收单元；

在一种示例中，该可见光模块101可以为LED灯组成的阵列，并铺设于室内场馆的底面，例如，铺设于篮球场地的场地下；或者，室内通道的地面；

在另一种示例中，该可见光模块101可以为显示屏，该显示屏除了具备正常的图形显示功能之外，其在显示图形的同时，还可以通过可见光数据的编解码单元，发射/接收可见光数据。

当然可见光模块101布设室内不同的位置，其所具有的显示功能也是不同的，则其传输的可见光数据的功能也可以进行差别控制，具体下文会进行详细介绍，此处不再赘述。

进一步地，对于某些场景，终端设备103无法进行可见光的上行数据传输，本发明实施例还提供一种进行终端设备103的上行数据传输的实施例。具体的，图1B为本发明实施例提供的另一种公共环境光通讯系统的部署示意图。参见图1B，该系统在图1A的基础上，还包括：网络接入节点104；该网络接入节点104通过有线方式与服务器节点102连接，以期达到较好的上行数据传输速率；

进一步地，该网络接入节点104可以设置于便于用户进行接入操作的位置；例如，当整个系统设置于体育场内时，可以在看台的每个座位附近设置该网络接入节点104，便于观众通过该网络接入节点104，接入可见光网络。

下面给出一种网络接入节点104的实现方式，图2为本发明实施例提供的网络接入节点的结构示意图，参照图2，该网络接入节点104，包括：处理器104-1、存储器104-2、端口104-3和射频电路104-4；

其中，处理器104-1分别与存储器104-2、端口104-3以及射频电路104-4电连接；

该处理器104-1，用于控制终端设备103接入可见光网络。

端口104-3，用于与服务器节点102连接；

存储器104-2，用于存储服务器节点102下发的可见光信息策略；

可选地，该可见光信息策略包含用于建立终端设备103与可见光模块101之间可见光链路的必要信息，例如，可见光模块101的ID标识，可见光通讯的密钥信息等。可选地，该网络接入节点104还可以包含显示屏，用以显示包含该可见光信息策略的二维码(2-dimensional bar code)，以便用户通过扫描该二维码，获取可见光信息策略。当然，该网络接入节点104也可以利用NFC、ZigBee等技术输出可见光信息策略。

进一步地，用户可以利用该网络接入节点104进行上行数据的连接，例如，用户利用Wi-Fi直连方式，将上行数据传输给该网络接入节点104，进而，该网络接入节点104通过有线网络将上行数据传输给服务器节点102。从而提高上行数据的传输速率。

进一步地，当用户在室内场馆使用该终端设备与可见光模块进行可见光通讯时，为了增强可见光通讯的覆盖面积，可以将多个可见光单元部署与场馆内的不同位置，以便提高可见光通讯的覆盖范围。优选地，对于室内场馆的不同区域，可以基于不同区域的使用管理和差异，配置相应位置的可见光单元传输与该区域相关的具有差异性的可见光数据。下面基于上述思路，给出一种可能的实现方式：

在图1A的基础上，图3为本发明实施例提供的另一种公共环境光通讯系统的部署示意图。参见图3，其中，上文所述可见光模块，包括：第一可见光单元101A和第二可见光单元101B；

第一可见光单元101A，设置于室内场馆的地面上；第二可见光单元101B，悬空设置于所述室内场馆内；

第一可见光单元101A，用于向终端设备103发送第一可见光信息；和/或，

第二可见光单元101B，用于向终端设备103发送第一可见光信息。

具体的，参见图3可知，其中，第一可见光单元101A和第二可见光单元101B分别与控制模块100电连接。第一可见光单元101A与终端设备103建立第一可见光链路；第二可见光单元101B与终端设备103建立第二可见光链路；当然，对于第一可见光链路与第二可见光链路建立的时机，可以是同时的，也可以存在先后关系，或者可以是择一完成的。其具体建立的方式可以基于不同的使用场景进行配置，本实施例不予限定。当然，为了实现两个可见光链路的建立，可以在上文所述可见光信息策略增加可见光链路配置信息，以便终端设备根据该可见光链路配置信息，建立相应的可见光链路。进一步地，由于本实施例中包含两个可见光单元，相应的，该可见光信息策略包含的可见光模块的ID标识，具体为：第一可见光单元的ID标识和第二可见光单元的ID标识。

需要说明的是，图3所示的系统，也可以在图1B所示实施例的基础上实现，即也可以包含网络接入节点104，以便协助实现上行数据的传输。

下面基于图1A至图3所示的实施例，对本发明实施例的方案进行具体说明。参见图1A，其中，服务器节点102，用于维护可见光信息策略；

控制模块100，用于获取可见光信息策略，并根据可见光信息策略控制可见光模块101发射或接收可见光信息。

本发明实施例提供的公共环境光通讯系统，通过控制模块获取可见光信息策略，并根据可见光信息策略控制可见光模块发射或接收可见光信息，从而实现了在室内场馆内，利用可见光进行通讯，避免了由于现有技术采用Wi-Fi等无线技术本身的负载上限，而导致的室内无线通讯拥塞问题，提高了通讯效率。

进一步地，参见图1A及图1B，其中，终端设备103，用于接收所述可见光模块101发送的第一可见光信息；和/或，向可见光模块101发送第二可见光信息。

具体的，该终端设备103可以但不限定于：智能手机、平板电脑、笔记本等终端产品，其应具备可见光发射与接收天线；或者，该终端设备可以通过具备可见光发射与接收天线的外部设备与可见光模块进行可见光通讯。

进一步地，图4为本发明实施例提供的一种网络接入触发流程示意图，参见图1A及图4，其流程包括：

步骤100、网络接入节点接收终端设备发送的入网请求消息；

具体的，步骤100可以为可选动作，即网络接入节点在每个周期广播所述可见光网络触发消息；和/或，网络接入节点，在接收到终端设备发送的网络连接请求后，发送所述可见光网络触发消息。

步骤101、网络接入节点向终端设备发送可见光网络触发消息；

终端设备103根据可见光网络触发消息，接收第一可见光信息，其具体实现方式为：

步骤102、终端设备根据可见光网络触发消息进行组网；

步骤103、终端设备接收可见光模块发送的第一可见光信息。

在图4的基础上，图5为本发明实施例提供的另一种网络接入触发流程示意图，参见图1B及图5，其流程还包括：

步骤104、网络接入节点接收终端设备发送的上行数据；并将述上行数据发送给服务器节点。

图6为本发明实施例提供的另一种网络接入触发流程示意图，参见图1B及图5，其流程还包括：

步骤105、第一可见光单元接收终端设备发送的第二可见光信息；和/或，第二可见光单元接收终端设备发送的第二可见光信息。

具体的，图6中步骤105与步骤103之间并不存在必然的前后逻辑关系，即使终端设备未接收步骤103中的第一可见光信息，也可以向第一可见光单元或第二可见光单元发送步骤105中的第二可见光信息；当然对于第一可见光单元和第二可见光单元，可以同时发射或择一发送；在同时发送的场景下，发送给两个可见光单元的第二可见光信息可以包含相同或不同的数据，本发明实施例不予限定。

优选地，由于可见光的传输速率优势，为了充分利用可见光通讯的这一属性，本发明实施例还提供一种在不同的可见光单元之间建立通讯链路的机制，以便更加高效地进行数据传输。具体的，实现方式如下：

在图3的基础上，图7为本发明实施例提供的另一种公共环境光通讯系统的部署示意图。参见图7，控制模块100，还用于控制第一可见光单元101A与第二可见光单元101B之间建立可见光通讯链路；

当第一可见光单元101A接收到终端设备103发送的第二可见光信息后，第一可见光单元101A将第二可见光信息转发给第二可见光单元101B；和/或，

当第二可见光单元101B接收到终端设备103发送的第二可见光信息后，第二可见光单元101B将第二可见光信息转发给第一可见光单元101A。

需要说明的是，本发明上述实施例仅以第一可见光单元与第二可见光单元进行示例说明，本发明实施例对于可见光单元的数量不予限定。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (8)

1.一种公共环境光通讯系统，其特征在于，包括：控制模块、可见光模块和服务器节点；

其中，所述可见光模块集成设置于室内场馆内；所述可见光模块分别与所述控制模块电连接；所述控制模块与所述服务器节点通过网络连接；

所述服务器节点，用于维护可见光信息策略；

所述控制模块，用于获取所述可见光信息策略，并根据所述可见光信息策略控制所述可见光模块发射或接收可见光信息。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，还包括：终端设备；

所述终端设备，用于接收所述可见光模块发送的第一可见光信息；和/或，向所述可见光模块发送第二可见光信息。

3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，还包括：网络接入节点；

所述网络接入节点，用于向所述终端设备发送可见光网络触发消息；

所述终端设备，还用于根据所述可见光网络触发消息，接收所述第一可见光信息。

4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述网络接入节点，还用于接收所述终端设备发送的上行数据；

所述网络接入节点，还用于将所述上行数据发送给所述服务器节点。

5.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述网络接入节点，具体用于在每个周期广播所述可见光网络触发消息；和/或，

所述网络接入节点，具体用于在接收到所述终端设备发送的网络连接请求后，发送所述可见光网络触发消息。

6.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述可见光模块，包括：第一可见光单元和第二可见光单元；

所述第一可见光单元，设置于所述室内场馆的地面上；所述第二可见光单元，悬空设置于所述室内场馆内；

所述第一可见光单元，用于向所述终端设备发送所述第一可见光信息；和/或，所述第二可见光单元，用于向所述终端设备发送所述第一可见光信息。

7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述第一可见光单元，还用于接收所述终端设备发送的所述第二可见光信息；和/或，所述第二可见光单元，还用于接收所述终端设备发送的所述第二可见光信息。

8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述控制模块，还用于控制所述第一可见光单元与所述第二可见光单元之间建立可见光通讯链路；

当所述第一可见光单元接收到所述终端设备发送的所述第二可见光信息后，所述第一可见光单元将所述第二可见光信息转发给所述第二可见光单元；和/或，

当所述第二可见光单元接收到所述终端设备发送的所述第二可见光信息后，所述第二可见光单元将所述第二可见光信息转发给所述第一可见光单元。