CN110350971B - 一种光组网方法、光通信设备和光组网系统 - Google Patents

Abstract

本申请适用于光组网技术领域，提供一种光组网方法、光通信设备和光组网系统。本申请实施例通过提供一种光组网方法，根据自然光信号转换得到的第一脉冲电流，控制信号灯以第一预设闪烁频率开始闪烁；在光通信设备被设置为主光通信设备时，根据预设光编码数据控制信号灯以第二预设闪烁频率开始闪烁，以向从光通信设备发出光信号；在光通信设备被设置为从光通信设备时，将被设置为主光通信设备的其他光通信设备的信号灯发出的光信号转换为第二脉冲电流；根据第二脉冲电流控制信号灯以第三预设闪烁频率开始闪烁，可以利用自然光实现光通信设备与设备之间的光组网通信，并可有效防止电磁信号的干扰。

Description

一种光组网方法、光通信设备和光组网系统

技术领域

本申请属于光组网技术领域，尤其涉及一种光组网方法、光通信设备和光组网系统。

背景技术

随着通信技术的不断发展，各种具备通信功能的电子设备层出不穷，为人们的日常生产和生活带来了极大便利。现有的电子设备在进行通信组网时，通常是利用有线网络或者蓝牙、WiFi、ZigBee等无线网络来实现通信网络的各网络节点之间的通信连接，这种通信组网方式通常需要供电且容易受到电磁信号的干扰。

申请内容

有鉴于此，本申请实施例提供了一种光组网方法、光通信设备和光组网系统，以解决现有的利用有线网络或者无线网络来实现的通信组网方式通常需要供电且容易受到电磁信号的干扰的问题。

本申请实施例的第一方面提供了一种光组网方法，应用于光组网系统的光通信设备，所述光组网系统包括至少两个所述光通信设备，所述光通信设备包括信号灯，所述光组网方法包括：

将自然光信号转换为第一脉冲电流；

根据所述第一脉冲电流控制所述信号灯以第一预设闪烁频率开始闪烁；

在所述光通信设备被设置为主光通信设备时，根据预设光编码数据控制所述信号灯以第二预设闪烁频率开始闪烁，以向从光通信设备发出光信号；

在所述光通信设备被设置为从光通信设备时，将被设置为主光通信设备的其他光通信设备的信号灯发出的光信号转换为第二脉冲电流；

根据所述第二脉冲电流控制所述信号灯以第三预设闪烁频率开始闪烁。

本申请实施例的第二方面提供了一种光通信设备，包括：

信号灯；

光伏板，用于将自然光信号转换为第一脉冲电流；

光能采集控制模块，与所述光伏板和所述信号灯电连接，用于根据所述第一脉冲电流控制所述信号灯以第一预设闪烁频率开始闪烁；在所述光通信设备被设置为主光通信设备时，根据预设光编码数据控制所述信号灯以第二预设闪烁频率开始闪烁；

所述光伏板还用于在所述光通信设备被设置为从光通信设备时，将被设置为主光通信设备的其他光通信设备的信号灯发出的光信号转换为第二脉冲电流；

所述光能采集控制模块还用于根据所述第二脉冲电流控制所述信号灯以第三预设闪烁频率开始闪烁。

在一个实施例中，所述光通信设备还包括：

可充电电池，与所述信号灯和所述光能采集控制模块电连接，用于为所述所述信号灯和所述光能采集控制模块供电；

所述光能采集控制模块包括：

电压检测单元，与所述光伏板电连接，用于检测所述第一脉冲电流的大小；

电子开关单元，与所述光伏板电连接；

控制单元，与所述信号灯、所述电压检测单元和所述电子开关单元电连接，用于在所述第一脉冲电流小于第一预设电流阈值时，控制所述信号灯以第一预设闪烁频率开始闪烁；在所述光通信设备被设置为主光通信设备时，根据预设光编码数据控制所述信号灯以第二预设闪烁频率开始闪烁；还用于通过所述第一脉冲电流为所述可充电电池充电；

稳压单元，与所述电子开关单元、所述控制单元和所述可充电电池电连接，用于为所述控制单元供电。

在一个实施例中，所述信号灯包括可见光信号灯和红外光信号灯中的至少一种；

在所述信号灯包括红外光信号灯时，所述光伏板包括红外接收器。

本申请实施例的第三方面提供了一种光组网系统，包括至少两个上述的光通信设备，所述至少两个光通信设备中包括至少一个主光通信设备和至少一个从光通信设备。

本申请实施例通过提供一种光组网方法，根据自然光信号转换得到的第一脉冲电流，控制信号灯以第一预设闪烁频率开始闪烁；在光通信设备被设置为主光通信设备时，根据预设光编码数据控制信号灯以第二预设闪烁频率开始闪烁，以向从光通信设备发出光信号；在光通信设备被设置为从光通信设备时，将被设置为主光通信设备的其他光通信设备的信号灯发出的光信号转换为第二脉冲电流；根据第二脉冲电流控制信号灯以第三预设闪烁频率开始闪烁，可以利用自然光实现光通信设备与设备之间的光组网通信，并可有效防止电磁信号的干扰。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本申请实施例一提供的光组网方法的流程示意图；

图2是本申请实施例二提供的光通信设备的结构示意图；

图3是本申请实施例三提供的光通信设备的结构示意图；

图4是本申请实施例三提供的光通信设备的电路原理图；

图5是本申请实施例四提供的光组网系统的结构示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都应当属于本申请保护的范围。

本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“包括”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含一系列步骤或单元的过程、方法或系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。此外，术语“第一”、“第二”和“第三”等是用于区别不同对象，而非用于描述特定顺序。

实施例一

本实施例提供一种光组网方法，应用于光组网系统的光通信设备，光组网系统包括至少两个光通信设备，光通信设备包括信号灯。光组网系统的至少两个光通信设备中包括至少一个主光通信设备和至少一个从光通信设备，主光通信设备和其对应的从光通常设备位于同一物理空间，使得主光通常设备的信号灯发出的光信号可以被从光通信设备检测到，从而实现主光通信设备和其对应的从光通常设备之间的光通信。

在应用中，光通信设备可以是路灯、景观灯、应急灯、家用照明灯等灯具，或者，开关、电视机、电冰箱、洗衣机、空调等智能家居设备。信号灯可以是任意的发光器件，例如，发光二极管。发光二极管可以是可见光发光二极管或红外光发光二极管，可见光和红外光可以是相干光(例如，激光)或非相干光，对应的，可见光发光二极管可以为可见激光二极管，红外光发光二极管可以是红外激光二极管。

在一个实施例中，所述信号灯包括可见光信号灯和红外光信号灯中的至少一种；

在所述信号灯包括红外光信号灯时，所述光伏板包括红外接收器。

在一个实施例中，所述可见光信号灯为可见激光信号灯，所述红外信号灯为红外激光信号灯，所述红外接收器为红外激光接收器。

在应用中，通过采用红外光信号灯、可见激光信号灯或红外激光信号灯，使得主光通信设备发出的光信号的穿透性好、传输距离远，从而可以有效提高主光通信设备和从光通信设备之间的光通信距离。

在应用中，光组网方法可以是光通信设备的处理器中的软件程序，可以存储在计算机可读存储介质中并由处理器来调用和执行。

在应用中，处理器可以是中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。计算机可读存储介质可以是太阳能设备的内部存储单元，例如硬盘或内存。计算机可读存储介质也可以是太阳能设备的外部存储设备，例如插接式硬盘，智能存储卡(SmartMedia Card，SMC)，安全数字(Secure Digital，SD)卡，闪存卡(Flash Card)等。

如图1所示，本实施例所提供的光组网方法包括：

步骤S101、将自然光信号转换为第一脉冲电流。

在应用中，可以通过光电二极管或光伏板来将自然光信号转换为第一脉冲电流，第一脉冲电流的大小与自然光信号的强度正相关。

在应用中，光电二极管和光伏板可以是能够在弱光环境下工作的微能量采集器件，能够将环境中极其微弱的光信号转换成脉冲电流。弱光环境的光强度的取值范围可以为(0lux，50lux]，例如，5lux或10lux。

步骤S102、根据所述第一脉冲电流控制所述信号灯以第一预设闪烁频率开始闪烁。

在应用中，具体可以根据第一脉冲电流的大小控制信号灯开始闪烁，例如，在第一脉冲电流大于或等于某一个预设电流阈值时控制信号灯开始闪烁。

在一个实施例中，步骤S102之前包括：

检测所述第一脉冲电流的大小；

对应的，步骤S102包括：

在所述第一脉冲电流小于第一预设电流阈值时，控制所述信号灯以第一预设闪烁频率开始闪烁。

在应用中，第一预设电流阈值可以根据实际需要进行设置，第一预设电流阈值可以设置为光电二极管和光伏板在弱光环境下所能输出的最大脉冲电流值。

在应用中，第一预设闪烁频率及其占空比可以根据实际需要进行设置，例如，第一预设闪烁频率可以为60Hz、占空比为1/10，即信号灯在每1秒内闪烁1次，每次闪烁100毫秒。第一预设闪烁频率及其占空比也可以设置为与第一脉冲电流的频率及占空比相同，即可以直接通过第一脉冲电流驱动信号灯闪烁，从而使得信号灯的闪烁频率与第一脉冲电流的频率相同。

在应用中，信号灯以第一预设闪烁频率开始闪烁的起始时间点可以根据实际需要预先设置，例如，可以设置为第一脉冲电流的下M个周期的起始时间点，其中，M＞0，M可以为整数也可以为小数。

在一个实施例中，步骤S102包括：

根据所述第一脉冲电流，在所述第一脉冲电流的下M个周期的起始时间点控制所述信号灯以第一预设闪烁频率开始闪烁；其中，M≥1且M为整数。

在一个实施例中，步骤S102之前，还包括：

监测当前时间；

步骤S102包括：

在当前时间到达预设时间点时，根据所述第一脉冲电流控制所述信号灯以第一预设闪烁频率开始闪烁。

在应用中，还可以监测当前时间，控制信号灯定时启动，在第一脉冲电流大于或等于某一个预设电流阈值且当前时间到达预设时间点时，才控制信号灯开始闪烁。预设时间点可以根据实际需要设置，例如，预设时间点可以为17:00～19:00之间的任意时间点。

步骤S103、在所述光通信设备被设置为主光通信设备时，根据预设光编码数据控制所述信号灯以第二预设闪烁频率开始闪烁，以向从光通信设备发出光信号。

在应用中，光通信设备既可以作为主光通信设备，也可以作为从光通信设备，可以在光通信设备出厂之前或之后，通过手机、平板电脑、笔记本电脑、个人计算机、测试设备等连接至光通信设备的烧写接口，将光通信设备设置为主光通信设备或从光通信设备。主光通信设备通过发出光信号对其对应的从光通信设备的工作状态进行控制。

在应用中，预设光编码数据为二进制编码数据，通过对控制信息进行二进制编码得到，控制信息用于对从光通信设备的工作状态进行控制。预设光编码数据通过控制输出至信号灯的脉冲电流，来控制信号灯的闪烁频率和闪烁频率的占空比。预设光编码数据中的二进制编码“0”对应脉冲电流中的低电平信号，预设光编码数据中的二进制编码“1”对应脉冲电流中的高电平信号，信号灯在接收到低电平信号时熄灭，在接收到高电平信号时点亮。

在应用中，第二预设闪烁频率及其占空比可以根据实际需要进行设置，例如，第二预设闪烁频率可以为120Hz、占空比为1/5，即信号灯在每1秒内闪烁2次，每次闪烁200毫秒。

在应用中，信号灯以第二预设闪烁频率开始闪烁的起始时间点可以根据实际需要预先设置，例如，可以设置为第二脉冲电流的下N个周期的起始时间点，其中，N＞0，N可以为整数也可以为小数。

在一个实施例中，步骤S103包括：

根据预设光编码数据，在所述第二脉冲电流的下N个周期的起始时间点控制所述信号灯以第三预设闪烁频率开始闪烁；其中，N≥1且N为整数。

步骤S104、在所述光通信设备被设置为从光通信设备时，将被设置为主光通信设备的其他光通信设备的信号灯发出的光信号转换为第二脉冲电流。

在应用中，可以通过光电二极管或光伏板来将主光通信设备的信号灯发出的光信号转换为第二脉冲电流，第二脉冲电流的频率和占空比与第二预设闪烁频率相同。还可以将第二脉冲电流解码为所述预设光编码数据，从而可以识别所述预设光编码数据携带的控制信息，以根据控制信息控制从光通信设备的工作状态。

步骤S105、根据所述第二脉冲电流控制所述信号灯以第三预设闪烁频率开始闪烁。

在应用中，第三预设闪烁频率及其占空比可以根据第二脉冲电流解码得到的预设光编码数据所携带的控制信息进行设置，例如，第三预设闪烁频率可以为30Hz、占空比为1/5，即信号灯在每2秒内闪烁1次，每次闪烁200毫秒。第三预设闪烁频率及其占空比也可以设置为与第二脉冲电流的频率及占空比相同，即可以直接通过第二脉冲电流驱动信号灯闪烁，从而使得信号灯的闪烁频率与第二脉冲电流的频率相同。

在一个实施例中，所述第二预设闪烁频率等于所述第三预设闪烁频率。

在应用中，可以将第二预设闪烁频率及其占空比设置为与第三预设闪烁频率及其占空比相同，从而可以使得主通信设备的信号灯和从通信设备的信号灯同步闪烁。

在应用中，基于步骤S101和S102可知，光组网系统的所有光通信设备都可以根据自然光信号转换得到的第一脉冲电流，以控制各自的信号灯自动闪烁。从光通信设备在检测到主光通信设备发出的光信号之后，再根据主光通信设备发出的光信号转换得到的第二脉冲电流，控制各自的信号灯跟随主光通信设备的信号灯闪烁，从而实现所有光通信设备的光组网。

在一个实施例中，所述光通信设备还包括可充电电池；

所述光组网方法还包括：

通过所述第一脉冲电流为所述可充电电池充电。

在一个实施例中，通过所述第一脉冲电流为所述可充电电池充电，包括：

在所述第一脉冲电流大于或等于第二预设电流阈值时，通过所述第一脉冲电流为所述可充电电池充电。

在应用中，第二预设电流阈值可以根据实际需要进行设置，第二预设电流阈值可以设置为光电二极管和光伏板在强光环境下所能输出的最小脉冲电流值。

在应用中，光电二极管和光伏板可以是能够在强光环境下工作的能量采集器件，能够将光信号转换成脉冲电流。强光环境的光强度的取值范围可以为[50lux，+∞]，例如，100lux。第二预设电流阈值可以等于第一预设电流阈值。

在一个实施例中，所述光通信设备与负载电连接；

步骤S105之后，还包括：

在所述光通信设备被设置为主光通信设备时，在所述信号灯以第二预设闪烁频率开始闪烁第一预设时间之后，触发所述负载启动工作；

在所述光通信设备被设置为从光通信设备时，在所述信号灯以第三预设闪烁频率开始闪烁第二预设时间之后，触发所述负载启动工作。

在应用中，光通信设备可以在信号灯开始闪烁一段时间之后控制负载启动工作。第一预设时间和第二预设时间可以根据实际需要进行设置。可以通过与负载电连接的其他供电设备为负载供电，例如，太阳能光伏供电设备、交流供电设备、电池、直流供电设备等。也可以通过光通信设备的可充电电池为负载供电。根据光通信设备类型的不同，负载也不同，例如，当光通信设备是开关时，负载可以是受智能开关控制启动的灯具或智能家居设备等。

在一个实施例中，所述信号灯以第二预设闪烁频率开始闪烁第一预设时间之后的时刻和所述信号灯以第三预设闪烁频率开始闪烁第二预设时间之后的时刻为同一时刻，即主通信设备连接的负载和从通信设备连接的负载同时启动。

在一个实施例中，在触发所述负载启动工作之后，包括：

在所述第一脉冲电流大于或等于第二预设电流阈值时，触发所述负载停止工作。

在应用中，在自然光的光强度较强时，光通信设备可以触发负载停止工作，例如，当负载是灯具时，在强光环境下，光通信设备可以触发灯具熄灭。

在一个实施例中，在触发所述负载启动工作之后，包括：

检测所述负载持续工作的时间；

在所述负载持续工作的时间大于第三预设时间时，触发所述负载停止工作。

在应用中，第三预设时间可以根据实际需要进行设置，在负载持续工作一段时间后，光通信设备可以触发负载停止工作，例如，当负载是空调时，空调持续工作一段时间后，光通信设备可以触发空调关机或待机。

本实施例通过提供一种应用于光组网系统的光通信设备的光组网方法，根据自然光信号转换得到的第一脉冲电流控制信号灯以第一预设闪烁频率开始闪烁；在光通信设备被设置为主光通信设备时，根据预设光编码数据控制信号灯以第二预设闪烁频率开始闪烁，以向从光通信设备发出光信号；在光通信设备被设置为从光通信设备时，将被设置为主光通信设备的其他光通信设备的信号灯发出的光信号转换为第二脉冲电流；根据第二脉冲电流控制信号灯以第三预设闪烁频率开始闪烁，可以利用自然光实现光通信设备与设备之间的光组网通信，并可有效防止电磁信号的干扰。

应理解，上述实施例中各步骤的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本申请实施例的实施过程构成任何限定。

实施例二

如图2所示，本实施例提供一种光通信设备10，应用于光组网系统，光组网系统包括至少两个光通信设备10，光通信设备10用于执行实施例一中的方法步骤，光通信设备10包括：

信号灯11；

光伏板12，用于将自然光信号转换为第一脉冲电流；

光能采集控制模块13，与光伏板12和信号灯11电连接，用于根据根据第一脉冲电流控制信号灯11以第一预设闪烁频率开始闪烁；在光通信设备10被设置为主光通信设备时，根据预设光编码数据控制信号灯11以第二预设闪烁频率开始闪烁；

光伏板12还用于在光通信设备10被设置为从光通信设备时，将被设置为主光通信设备的其他光通信设备的信号灯发出的光信号转换为第二脉冲电流；

光能采集控制模块13还用于根据第二脉冲电流控制信号灯11以第三预设闪烁频率开始闪烁；

可充电电池14，与信号灯11和光能采集控制模块13电连接，用于为信号灯11和光能采集控制模块13供电。

在应用中，光通信设备既可以作为主光通信设备，也可以作为从光通信设备，可以在光通信设备出厂之前或之后通过手机、平板电脑、笔记本电脑、个人计算机、测试设备等连接至光通信设备的烧写接口，将光通信设备设置为主光通信设备或从光通信设备。

在应用中，信号灯可以是任意的发光器件，例如，发光二极管。发光二极管可以是可见光发光二极管或红外光发光二极管，可见光和红外光可以是相干光(例如，激光)或非相干光，对应的，可见光发光二极管可以为可见激光二极管，红外光发光二极管可以是红外激光二极管。光伏板可以为单片式或阵列式半导体光伏电池，例如，单晶硅或多晶硅光伏电池。光伏板可以等效替换为光敏器件，例如，光电二极管。光电二极管可以是可见光接收二极管、红外光接收二极管、可见激光接收二极管或红外激光接收二极管。光能采集控制模块可以是具备电压监测或电流监测以及电能输出控制功能的控制器件，例如，光能采集控制模块为电压检测器或电流检测器以及单片机和电子开关管的组合。可充电电池可以是单体电池或电池组，例如，可充电锂电池或纽扣电池。

在一个实施例中，所述信号灯包括可见光信号灯和红外光信号灯中的至少一种；

在所述信号灯包括红外光信号灯时，所述光伏板包括红外接收器。

在一个实施例中，所述可见光信号灯为可见激光信号灯，所述红外信号灯为红外激光信号灯，所述红外接收器为红外激光接收器。

在应用中，光能采集控制模块可以是中央处理单元，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器、专用集成电路、现场可编程门阵列或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。

在一个实施例中，光能采集控制模块为HC32L110型32位微控制器。

在一个实施例中，所述光能采集控制模块还用于通过所述第一脉冲电流为所述可充电电池充电。

如图2所示，在本实施例中，光能采集控制模块13和可充电电池14与负载200电连接；

光能采集控制模块13还用于，在光通信设备10被设置为主光通信设备时，在信号灯11以第二预设闪烁频率开始闪烁第一预设时间之后，触发负载200启动工作；

在光通信设备10被设置为从光通信设备时，在信号灯11以第三预设闪烁频率开始闪烁第二预设时间之后，触发负载200启动工作。

在一个实施例中，光能采集控制模块还用于在所述第一脉冲电流大于或等于第二预设电流阈值时，触发所述负载停止工作。

在一个实施例中，光能采集控制模块还用于检测所述负载持续工作的时间；在所述负载持续工作的时间大于第三预设时间时，触发所述负载停止工作。

本实施例通过提供一种应用于光组网系统的光通信设备，根据自然光信号转换得到的第一脉冲电流控制信号灯以第一预设闪烁频率开始闪烁；在光通信设备被设置为主光通信设备时，根据预设光编码数据控制信号灯以第二预设闪烁频率开始闪烁，以向从光通信设备发出光信号；在光通信设备被设置为从光通信设备时，将被设置为主光通信设备的其他光通信设备的信号灯发出的光信号转换为第二脉冲电流；根据第二脉冲电流控制信号灯以第三预设闪烁频率开始闪烁，可以利用自然光实现光通信设备与设备之间的光组网通信，并可有效防止电磁信号的干扰。

实施例三

如图3所示，在本实施例中，光能采集控制模块13包括：

电压检测单元131，与光伏板12电连接，用于检测第一脉冲电流的大小；

电子开关单元132，与信号灯11、光伏板12和可充电电池14电连接；

控制单元133，与信号灯11、负载200、电压检测单元131和电子开关单元132电连接，用于在第一脉冲电流小于第一预设电流阈值时，控制信号灯11以第一预设闪烁频率开始闪烁；在光通信设备10被设置为主光通信设备时，根据预设光编码数据控制信号灯11以第二预设闪烁频率开始闪烁；还用于控制电子开关单元132导通，通过第一脉冲电流为可充电电池14充电；

稳压单元134，与电子开关单元132、控制单元133和可充电电池14电连接，用于为控制单元133供电。

在应用中，控制单元可以是中央处理单元，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器、专用集成电路、现场可编程门阵列或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。电压检测单元可以包括高精密电压检测器。电子开关单元可以包括晶体管，例如，三极管或场效应管。控制单元可以包括单片机。稳压单元可以包括稳压芯片或稳压二极管。

在一个实施例中，所述第二控制单元包括单片机。

在一个实施例中，所述电压检测单元包括BL8506型高精密低电压检测器。

在一个实施例中，所述电子开关单元包括AO3401型场效应管。在一个实施例中，所述稳压单元包括ME6214型稳压芯片。

在一个实施例中，当第一预设闪烁频率及其占空比与第一脉冲电流的频率及占空比相同时，控制单元还用于控制电子开关单元导通，通过第一脉冲电流驱动信号灯闪烁，使得信号灯的闪烁频率与第一脉冲电流的频率相同。

在一个实施例中，当第三预设闪烁频率及其占空比与第二脉冲电流的频率及占空比相同时，控制单元还用于控制电子开关单元导通，通过第二脉冲电流驱动信号灯闪烁，使得信号灯的闪烁频率与第二脉冲电流的频率相同。

在一个实施例中，控制单元还用于控制电子开关单元截止，停止通过第一脉冲电流为可充电电池充电。

在一个实施例中，所述光能采集控制模块还包括：

晶振单元，与所述控制单元电连接，用于产生时钟信号并输出至所述控制单元；

所述控制单元根据所述时钟信号在所述第一脉冲电流的下M个周期的起始时间点控制所述信号灯以第一预设闪烁频率开始闪烁，在所述第一脉冲电流的下N个周期的起始时间点控制所述信号灯以第二预设闪烁频率开始闪烁；

其中，M≥1、N≥1且M和N为整数。

在一个实施例中，所述控制单元和所述可充电电池与负载电连接；

所述控制单元根据所述时钟信号，在所述信号灯以第二预设闪烁频率开始闪烁第一预设时间之后，触发所述负载启动工作；在所述信号灯以第三预设闪烁频率开始闪烁第二预设时间之后，触发所述负载启动工作。

如图4所示，在本实施例中，光伏板12为光伏电池且与瞬态抑制二极管(TransientVoltage Suppressor，TVS)D1电连接；

电压检测单元131包括高精密电压检测器U1；

电子开关单元132包括场效应管Q1和第一电阻R1；

控制单元133包括单片机U2和第二电阻R2，晶振单元包括晶体振荡器E1；

稳压单元134包括稳压芯片U3；

可充电电池14为锂离子电池；

信号灯11包括第三电阻R3和LED灯LED1；

其中，光伏板12的正极(SC+)与瞬态抑制二极管D1的正极、高精密电压检测器U1的输入端(IN)、场效应管Q1的输入端和第一电阻R1的一端电连接，光伏板12的负极(SC-)和瞬态抑制二极管D1的负极接地；

高精密电压检测器U1的输出端(OUT)与单片机U2的信号输入端(IN_DECT)和第二电阻R2的一端电连接，高精密电压检测器U1的接地端(GND)接地；

场效应管Q1的输出端与可充电电池14的正极(BAT+)、稳压芯片U3的输入端(Vin)、第三电阻R3的一端、单片机U2的LED控制端(LED1)和负载200电连接，场效应管Q1的受控端与第一电阻R1的另一端和单片机U2的光能开启端(SOLAR_ON)电连接；

单片机U2的正数字电源电压端(DVCC)与晶体振荡器E1的正极和稳压芯片U3的输出端(Vout)电连接；

晶体振荡器E1的负极接地；

第二电阻R2的另一端与单片机U2的控制信号(CHK PORT)电连接。

稳压芯片U3的接地端(Vss)接地；

可充电电池14的负极(BAT-)接地；

第三电阻R3的另一端与LED灯LED1的正极电连接；

LED灯LED1的负极接地。

本实施例通过检测光伏板输出的脉冲电流的大小，可以根据脉冲电流的大小触发主通信设备的信号灯发出光信号，进而通过主通信设备的信号灯发出的光信号触发从通信设备的信号灯发出光信号，实现主通信设备和从通信设备之间的光通信和同步闪烁。

实施例四

如图5所示，本实施例提供一种光组网系统100，包括至少两个实施例二或实施例三中的光通信设备；至少两个光通信设备中包括至少一个主光通信设备101和至少一个从光通信设备102，位于同一物理空间的主光通信设备101和从光通信设备102光通信。

图5中示例性的示出光组网系统100包括一个主光通信设备101和多个从设备102。

在应用中，通过使主光通信设备和从光通常设备位于同一物理空间，使得主光通常设备的信号灯发出的光信号可以被从光通信设备检测到，从而实现主光通信设备和从光通常设备之间的光通信。

在一个实施例中，可以将本申请所有实施例中的光通信设备等效替换为超声波通信设备，信号灯等效替换为超声波发生器，光伏板等效替换为超声波接收器，从而可以实现至少两个超声波通信设备之间的超声波组网通信。

以上所述实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，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申请各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种光组网方法，其特征在于，应用于光组网系统的光通信设备，所述光组网系统包括至少两个所述光通信设备，所述光通信设备包括信号灯，所述光通信设备与负载电连接，所述光组网方法包括：

将自然光信号转换为第一脉冲电流；

根据所述第一脉冲电流控制所述信号灯以第一预设闪烁频率开始闪烁，以控制所述信号灯自动闪烁；

在所述光通信设备被设置为主光通信设备时，根据预设光编码数据控制所述信号灯以第二预设闪烁频率开始闪烁，以向从光通信设备发出光信号；

在所述光通信设备被设置为从光通信设备时，将被设置为主光通信设备的其他光通信设备的信号灯发出的光信号转换为第二脉冲电流；

根据所述第二脉冲电流控制所述信号灯以第三预设闪烁频率开始闪烁，以使从光通信设备的信号灯跟随主光通信设备的信号灯闪烁，实现所有所述光通信设备的光组网；

在所述光通信设备被设置为主光通信设备时，在所述信号灯以第二预设闪烁频率开始闪烁第一预设时间之后，触发所述负载启动工作；

在所述光通信设备被设置为从光通信设备时，在所述信号灯以第三预设闪烁频率开始闪烁第二预设时间之后，触发所述负载启动工作，所述信号灯以第二预设闪烁频率开始闪烁第一预设时间之后的时刻和所述信号灯以第三预设闪烁频率开始闪烁第二预设时间之后的时刻为同一时刻。

2.如权利要求1所述的光组网方法，其特征在于，根据所述第一脉冲电流控制所述信号灯以第一预设闪烁频率开始闪烁，包括：

根据所述第一脉冲电流，在所述第一脉冲电流的下M个周期的起始时间点控制所述信号灯以第一预设闪烁频率开始闪烁；其中，M≥1且M为整数。

3.如权利要求1所述的光组网方法，其特征在于，根据预设光编码数据控制所述信号灯以第二预设闪烁频率开始闪烁，包括：

根据预设光编码数据，在所述第二脉冲电流的下N个周期的起始时间点控制所述信号灯以第三预设闪烁频率开始闪烁；其中，N≥1且N为整数。

4.如权利要求1～3任一项所述的光组网方法，其特征在于，所述第二预设闪烁频率等于所述第三预设闪烁频率。

5.如权利要求1～3任一项所述的光组网方法，其特征在于，根据所述第一脉冲电流控制所述信号灯以第一预设闪烁频率开始闪烁之前，包括：

检测所述第一脉冲电流的大小；

根据所述第一脉冲电流控制所述信号灯以第一预设闪烁频率开始闪烁，包括：

在所述第一脉冲电流小于第一预设电流阈值时，控制所述信号灯以第一预设闪烁频率开始闪烁。

6.如权利要求1～3任一项所述的光组网方法，其特征在于，所述信号灯包括可见光信号灯和红外光信号灯中的至少一种。

7.一种光通信设备，其特征在于，包括：

信号灯；

光伏板，用于将自然光信号转换为第一脉冲电流；

光能采集控制模块，与所述光伏板和所述信号灯电连接，用于根据所述第一脉冲电流控制所述信号灯以第一预设闪烁频率开始闪烁，以控制所述信号灯自动闪烁；在所述光通信设备被设置为主光通信设备时，根据预设光编码数据控制所述信号灯以第二预设闪烁频率开始闪烁；

所述光伏板还用于在所述光通信设备被设置为从光通信设备时，将被设置为主光通信设备的其他光通信设备的信号灯发出的光信号转换为第二脉冲电流；

所述光能采集控制模块还用于根据所述第二脉冲电流控制所述信号灯以第三预设闪烁频率开始闪烁，以使从光通信设备的信号灯跟随主光通信设备的信号灯闪烁，实现所有所述光通信设备的光组网；

所述光能采集控制模块还与负载连接，还用于在所述光通信设备被设置为主光通信设备时，在所述信号灯以第二预设闪烁频率开始闪烁第一预设时间之后，触发所述负载启动工作；在所述光通信设备被设置为从光通信设备时，在所述信号灯以第三预设闪烁频率开始闪烁第二预设时间之后，触发所述负载启动工作，所述信号灯以第二预设闪烁频率开始闪烁第一预设时间之后的时刻和所述信号灯以第三预设闪烁频率开始闪烁第二预设时间之后的时刻为同一时刻。

8.如权利要求7所述的光通信设备，其特征在于，所述光通信设备还包括：

可充电电池，与所述信号灯和所述光能采集控制模块电连接，用于为所述信号灯和所述光能采集控制模块供电；

所述光能采集控制模块包括：

电压检测单元，与所述光伏板电连接，用于检测所述第一脉冲电流的大小；

电子开关单元，与所述光伏板电连接；

控制单元，与所述信号灯、所述电压检测单元和所述电子开关单元电连接，用于在所述第一脉冲电流小于第一预设电流阈值时，控制所述信号灯以第一预设闪烁频率开始闪烁；在所述光通信设备被设置为主光通信设备时，根据预设光编码数据控制所述信号灯以第二预设闪烁频率开始闪烁；还用于通过所述第一脉冲电流为所述可充电电池充电；

稳压单元，与所述电子开关单元、所述控制单元和所述可充电电池电连接，用于为所述控制单元供电。

9.如权利要求8所述的光通信设备，其特征在于，所述信号灯包括可见光信号灯和红外光信号灯中的至少一种；

在所述信号灯包括红外光信号灯时，所述光伏板包括红外接收器。

10.一种光组网系统，其特征在于，包括至少两个如权利要求7～9任一项所述的光通信设备，所述至少两个光通信设备中包括至少一个主光通信设备和至少一个从光通信设备。

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