CN113922874A - 一种基于可见光无线传输的实时定位系统 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种基于可见光无线传输的快速实时的定位系统，属于通信定位领域。该系统包括下行链路和上行链路两种形式。下行主要包括分配ID模块、电压控制放大电路、LED光源、PIN光电二极管、跨组放大电路、模数转换、微处理器处理ID信号、显示模块。上行通路包括两种形式，其中红外上行形式包含，微处理器、数模转换、红外发送端、红外接收端、放大电路、中心处理服务器。另一种形式是WiFi上行形式，包含微处理器、WiFi模块、WiFi接收模块、中心处理服务器。中心处理服务器主要功能是实现ID的分配，每个客户终端位置信息的共享和红外返回信息的验证。本申请解决了室内和地下无法定位的问题。

Description

一种基于可见光无线传输的实时定位系统

技术领域

本申请属于可见光通信定位领域，尤其涉及一种基于可见光无线实时定位系统。

背景技术

可见光通信技术具有无电磁干扰、无需申请频段、绿色环保等优点，因此近年来倍受关注。该技术主要利用荧光灯或LED光源经电路调制后发出的光信号进行信息的传输，它可以使LED光源在照明的同时进行高速通信。

随着各行各业生产现代化的不断提高，对通信手段、系统功能的要求不断增多，因此不断完善快速、准确、实时的通信或着现在更为流行的快速切换的室内定位系统是十分有必要的。传统的定位技术主要是GPS定位，但是会出现无法避免的问题在室内无法定位或者定位精度不够的现象，针对一些大型场地，如企业单位、办公楼、地下停车场，若想进行通信则需要专门的布线，且铺设线路费时、费力。并且无法精确定位，在室内外切换时会出现较大延迟的现象。

发明内容

本申请提供了一种基于可见光无线传输的快速实时定位系统，通过利用可见光技术，改变传统室内(仓库、办公、商业大厦)地下空间(矿井、地下停车场、地铁、地下商场)GPS定位方式无法涉及的地点无法定位的现状。

为了达到以上目的，本申请提供了一种基于可见光无线传输的实时定位系统，包含用于发射定位信息的基站以及用于接收并回传定位信息的客户端；

所述基站包括中心处理服务器，所述中心处理服务器包括分配ID模块，分配ID模块同时连接一组接入节点；每个接入节点包括连接分配ID模块的电压控制放大电路、LED光源、红外接收端以及用于放大红外接收信号的信号放大电路；

中心处理服务器的分配ID模块，用于给每个LED光源设置对应的ID信息，用于客户端识别和定位ID信息；

电压控制放大电路，与分配ID模块相连，将分配ID模块的写入的ID信息加载到通用220V交流电上，便于LED光源的控制；

LED光源，与电压控制放大电路连接，作为信源发送带有自己独有ID的光信号；

所述客户端包括微处理器，微处理器依次连接模数转换器、跨阻放大电路以及光电二极管；

客户端的光电二极管，用于接收基站的LED光源的光信号，完成光电信号的转换，将接收到的光强信号转换为电信号；

跨组放大电路，将光电二极管传出的电信号进行放大；

模数转换器，用于将跨阻放大器传出的模拟信号转换为数字信号；

微处理器，将模数转换器传出的数字信号进行解析与处理得到位置坐标；

所述客户端的微处理器依次连接数模转换器和红外发送端，所述基站的接入节点的信号放大电路连接到中心处理服务器从而构成红外上行链路；客户端的微处理器将模数转换器传出的数字信号进行解析与处理得到位置坐标，封装接收的客户端位置信息回传给基站用于验证；数模转换器，用于将微处理器传出的数字信号转换为模拟信号；红外发送端，将数模转换器的模拟信号进行以红外光信号的方式传出；接入节点的红外接收端，接收客户端红外发送端发送的红外光信号；信号放大电路，将红外接收端接收到的红外信号调节为电流信号发送给中心处理服务器；中心处理服务器，验证红外回传来的ID信息是否正确。

实时定位系统运行时包含上行信息传输链路，和下行信息传输链路。

其中下行信息传输链路由基站的中心处理服务器、中心处理服务器的分配ID模块、电压控制放大电路以及LED光源构成位置信息的发送，由客户端的微处理器、模数转换器、跨阻放大电路以及光电二极管构成位置信息的接收。

所述中心处理服务器包括帧结构解析单元，同时连接WIFI模块；客户端的微处理器连接有一个WIFI模块从而构成WiFi回传上行；客户端的WiFi模块将客户端定位的位置以信息透传的形式进行回传，基站的WIFI模块接收信息后回传到中心处理服务器共享；基站端的WiFi模块和客户端的WiFi模块的IP地址对应，接收客户端位置信息；帧结构解析单元，将WiFi模块接收到的信息由中心处理服务器处理后在中心处理服务器存储，映射为中心处理服务器需要的信息；中心处理服务器接收每个客户端的ID位置信息，实现信息的共享、ID的分配和验证红外回传信息的正确性。

本发明中，分配ID模块根据定位区域的LED光源的个数和LED光源分布位置确定每个LED光源对应的ID编码以及ID编码的总数，在基站端的中心处理服务器和客户端的微处理器存储所有LED光源对应的ID编码即注册表。

本发明中，采用二进制方式对每个光源进行编码。

本发明中，LED光源的亮和灭代表机器二进制码的两个码，使用基站端的中心处理服务器对光源进行OOK调制，按照LED光源分配的ID进行键控。

本发明中，每个LED光源对应的ID编码包括时间单位，时间单位由中心处理服务器的晶振频率控制。

本发明中，当客户端光电二极管检测光强时，客户端的微处理器设置检测频率和基站端的ID身份写入时的频率同步，根据检测到的光强当光强大于自然光检测到的信号大于0，确定码元信号，在注册表中对比接收到的码元确定对应的LED光源。

本发明中，采用二进制方式对红外光信号进行编码，以电压驱动键控驱动红外发送端，在基站端的红外接收端中识别红外信号，从而在基站端的对应注册表中找到对应的LED光源。

本发明中，所述LED光源以矩阵形式分布，相邻的两个LED光源以不同的传输速率进行ID信息的发送。

本发明中，相邻的LED光源错时发送ID编码，错时的中间时间至少为定位系统中二进制的ID编码的位数乘以一个时间单元。

本发明中，红外接收端的中心处理服务器接收红外信号回传的客户端接收的ID信息，反馈给中心处理服务器，以作信息验证。

本发明中其中上行信息传输链路包含两种方式：

第一种形式红外上行链路中，客户端的微处理器将模数转换器传出的数字信号进行解析与处理得到位置坐标，并且将接收到的信息进行封装回传给数模转换模块；数模转换模块用于将微处理器传出的数字信号转换为模拟信号发送给红外发送端；红外发送端将模拟电信号进行以红外光信号的方式传出；

基站的红外接收端，接收红外发送端发送的红外光信号；放大电路与红外接收端互联，将红外接收端接收到的红外信号调节为可以连接中心处理服务器的电流信号；中心处理服务器连接放大电路，验证红外回传来的ID是否正确。

第二种形式WiFi回传上行包含：

客户端的WiFi模块将客户端定位的位置，以信息透传的形式进行回传到中心处理服务器共享。基站端的WiFi模块，和客户端的WiFi模块的IP地址对应，接收客户端位置信息。将WiFi模块接收到的信息由基站端的中心处理服务器进行数据帧的解析，处理后在中心处理服务器存储，映射为中心处理服务器需要的信息。中心处理服务器，接收每个客户端的ID位置信息，实现信息的共享、ID的分配和验证红外回传信息的准确性。

本申请包括显示模块，和微处理器相连接，用于将微处理器处理后的位置坐标点显示出来。

现有技术中室内定位中只有下行的客户端定位，而没有回传信息，会出现两种弊端，1、只有客户端了解和显示客户端所在的位置，与实际应用中不符，当在实际定位和应用中，比如矿下定位、人员分布等环境下的定位中无法适用，基站服务端无法了解所有使用用户的数量和位置，无法对人员位置进行部署和划分；2、无法验证定位信息的准确与否，当客户端进行接收自定位位置以后，就出现两种可能，位置错误，或者位置正确无法验证和刷新，这是现实场景中需要解决的。同样在对比专利中使用光强进行信息验证没有考虑和处理两相邻光源的干扰。在本申请中上述问题都将得到解决和创新。

本申请与现有技术而言，主要区别在于：传统的GPS定位技术和现有的其他定位技术有两个弊端，室内地下或者封闭环境下会出现无法定位或者定位缓慢的现象，或者设备巨大铺设困难，维护价格高昂复杂的情况，例如针对一些大型场地，如企业单位、办公楼、地下停车场、大型商场，若想进行通信定位，GPS信号无法完全覆盖则需要专门的布线，且铺设线路费时、费力。针对这一现状通过可见光技术实现无线集成小巧易铺设的实时定位系统，解决了现有定位的铺设复杂、封闭环境定位速度慢的情况，同时提供了一种具有独有ID的LED便于实时位置的切换识别，加快了具体位置的快速定位，和位置切换时终端的刷新速度，并且集成小型化多客户端同时定位的特点，节省人力和材料成本。

基于可见光通信技术，将可见光通信理论实际应用于实际生活中的定位系统中，实现了快速实时定位，并且最大的特点是系统集成小巧方便布局且支持多客户端定位，解决了传统定位技术的成本高昂、室内地下无法定位的问题。并且打破传统的场景切换速度慢，能够实时显示定位，使用独有的可识别ID的LED光源，用带有标记信源的LED代替普通LED进行信源的发送，定位的准确度大大提升，使用小型化的微处理器，达到方便轻量化集成的效果。实现了小型化无线无电磁波式多客户端定位，解决了大型定位系统成本高昂、维护困难、和室内和地下无法定位的问题。本申请能够快速定位：定位位置速度快，位置之间切换速度最快30ms。

附图说明

图1是本申请实施提供的一种基于可见光无线实时定位系统的结构示意图。

图2是本申请实施例提供的电压控制放大电路的结构示意图。

图3是本申请实施例提供的红外接收端的驱动电路的结构示意图。

具体工作方式

为实现本申请的设计系统，和展示技术特点更为详细，以下结合附图及具体实施方案，对本申请作进一步详细说明。

下面结合附图及具体实施例对本申请的应用原理进一步描述。

如图1所示，本申请系统是一种基于可见光无线传输的实时定位系统主要由下行链路、上行链路组成。其中，下行链路主要包括中心处理服务器的分配ID模块、电压控制放大电路、LED光源和LED光源支架、PIN光电二极管、跨组放大电路、模数转换、微处理器处理ID信号、显示模块。上行通路包括两种形式，其中红外上行形式包含，客户端的微处理器、数模转换、红外发送端以及基站的红外接收端、放大电路、中心处理服务器。另一种形式是WiFi上行形式，包含客户端的微处理器、WiFi透传模块ESP8266以及基站的WiFi接收模块和中心处理服务器。中心处理服务器主要功能是实现ID的分配，每个客户终端位置信息的共享和红外回传信息的验证。

LED光源驱动电路的设计为：因为LED光源必须要携带自己的ID信息，所以LED的驱动电路也有必要的要求，使用微处理器进行信息的输出使用S9013三极管进行放大驱动LED光源产生携带信息的光信号，将微处理器的信号电压连接到S9013的集电极，射集连接的是15V电压对LED进行驱动，基集连接地线。

分配ID模块，作为信源的独有写入，负责完成ID信息的控制写入完成LED信息的独特性。分配ID模块使用的是STM32微处理器将中心处理服务器分配的ID写入LED光源中，STM32微处理器的供电电压是12-24V的直流电驱动ID写入的频率是1ms每码元，输出的电压信号是3.3V。

电压控制放大电路，与分配ID模块和LED相连，将分配ID模块产生的信息流进行放大键控LED，使LED产生独有信源。驱动电路供电10V，使用偏置可调节范围为25V-175V，适应带宽范围是1KHz-150MHz。由于STM32微处理器控制芯片只能控制3.3v电压，但是正常光源是220v供电，所以必须要有这个跳转控制。

PIN光电二极管，与跨阻放大器相连接，用于将LED产生的独有光信号转换为带有独特信息的电信号。对PIN光电二极管的选择要求主要有以下几点：光谱范围必须要足够宽。方便与设备的小型化和集成化必须光敏面积必须占比大，光敏面积直径为3.2*3.2mm。实现快速光定位切换时间短必须有足够灵敏的响应度，本系统使用的光敏二极管响应时间是6ns。光电转换效率要高，主要由输入光功率与输出电流决定，通常的PIN光电二极管在0.2～0.7mA/mW之间，本申请中使用的PIN光电二极管可在400nm-1100nm的波段的范围内达到峰值0.5mA/mW。性能好，响应速度快，频带宽，可使信号失真尽可能小。实际中应选择有效接收面积可对信号光的最大强度接收的PIN光电二极管。实现上述提到的小型化和设备费用低重要的一点就是稳定的工作和长时间的工作寿命。

跨组放大电路，与PIN光电二极管相连接，将PIN光电二极管产生的微弱电流信号进行放大处理，便于后续结构的检测和识别。为了微处理器的光源ID信号的检测，本系统的跨阻放大器使用OPA657,OPA657高速高带宽的特点，能够检测微弱信号的特点必不可少，模块的最小分辨电流是0.1nA，模块具有优于100M的模拟信号带宽，运放有着极高带宽低偏置电流的特点。供电电压必须是正负五伏的三项供电，输出的电压最大是6Vpp输出电流最大5mA

模数转换模块，与跨阻放大器相连接，负责将跨足放大器放大后的模拟信号转换为数字信号给微处理器去处理解析。本系统选用的模数转换芯片AD9708的要求最大的转换速率为1Mhz，也就是转换时间为1us(在ADCCLK＝14M,采样周期为1.5个ADC时钟下得到)，模数转换模块的输入电压范围为：2.7～5.5V。本申请使用的微处理器给ADC供电输入电压范围为2.7～5.5V。本系统使用的采样频率是1Khz也就是转换时间是1ms。

数模转换模块是12位数字输入，电压输出型的数模转换。数模转换可以配置为8位或12位模式，也可以与DMA控制器配合使用。数模转换工作在12位模式时，数据可以设置成左对齐或右对齐。

下行微处理器，将接收到的数字信号进行解析处理得到位置坐标，将坐标反馈到显示屏和WiFi模块和红外回传链路的数模转换模块。微处理器系统使用的是stm32f103zet6的ARM架构的处理器，主要技术在内嵌程序的编写解析接收到的ID信息源码，进行区分对比识别自己在光源的位置坐标，工作电压为12-24V，工作的基准晶振为72MHz。

ESP8266WiFi回传模块，回传位置坐标给基站端的WiFi接收端。本系统使用的WiFi回传模块工作电压是2.7-3.6之间，本系统使用的是3.3V电压，输入频率在2400-2483MHz，输出功率在15.5-17.5dBm之间。接收的速率为11Mbps/54Mbps可选。WiFi模块与客户端微处理器连接，采用串口和微处理器进行通信将客户端微处理器的位置信息发送，兼容3.3V和5.5V的单片机系统，最高传输速率为11Mbps，频率范围是2.412Ghz-2.484Ghz。

中心处理服务器，接收WiFi信息进行WiFi信息解析，实现客户端位置信息的共享。中心处理服务器使用stm32f103zet6的芯片，是32位基于ARM内核的带64k字节闪存的微控制器。红外发送端以及数模转换器将客户端微处理器解析的ID信息封装后以红外光的形式封装回传进行信息的验证，使用的芯片型号是LZ4-40R708-0000，功率的额定值是8.5W，工作的频率是700MHz，波段范围是400-1100nm。

红外发送端，与数模转换器相连接将模拟信号反馈上行链路的红外接收端，验证信息的正确与否。红外发射芯片使用的是LZ4-40R708-0000芯片，工作波长是940nm，额定功率是8.5W，频率700MHz。

红外接收端，接收红外发送端的信息，与放大器连接放大接收到的红外信号，传输给微处理器进行信息的验证。使用驱动电路驱动雪崩光电二极管将红外光信号转换为电信号给后续微处理器检测处理，使用的雪崩光电二极管的型号是LSSAPD9-500的光接收机，红外接收端的驱动电路供电10V，使用偏置可调节范围为25V-175V，本系统使用的是140V的偏置，适应带宽范围是1KHz-150MHz。

如图2所示，本申请实例提供的电压控制放大电路，使用到100欧姆的电阻和S9013的一种NPN型小功率三极管，首先LED串联进S9013的发射集，微处理器的信号电流串联100欧姆的电阻连接在S9013的集电极，基集接地处理，可实现微处理器的电流信号放大后写入LED光源。电压控制放大电路将微处理器输出的3.3V电压放大加载到220V交流电上，使用三极管将3.3V电压放大，特征频率是150MHZ。

如图3所示，本申请实施例的红外接收端的驱动电路的具体连接为：将12V电源串联10uH电感接入放大器的正极，并且并联三个10K电阻和1uF电容接地，稳定电路，放大器的负极接地，输出串联0.1uF电容后接雪崩光电二极管。

分配ID模块：首先ID的产生和数量需要根据定位区域的LED个数和LED分布来设计，以下以定位方形区域为例房间为16个光源LED，为实现客户端定位的小型化，和无需计算的快速定位，对区域内的光源进行身份编辑，并且在基站端的中心处理服务器和客户端的微处理器进行光源LED的注册。

光源独有身份编辑和注册：在区域内为了达到每个光源的独有身份，应用硬件传输中二进制编码，16个LED光源，在机器二进制传输中最低需要4个二进制位就可实现独有ID的标注(2^4＝16)例如LED0的ID身份码是0000，LED1的身份码是0001，LED7身份码0111，则以此类推LED15的ID身份码就是1111，实现16个光源的无交叉标识。本申请只需要在基站端的中心处理服务器和客户端的微处理器进行身份对应注册形成表格即注册表(ID身份码和光源编号的映射关系)，在处理器中记录对应关系即标签和结果以光源LED1为例，当接收客户端收到0001的二进制码标签，就会输出LED1的结果显示在客户端。

光源独有ID的优点：光定位的基础原理是检测光强和计算光强与位置的关系，其中计算光强关系浪费大部分时间是定位慢和需要大型设备去计算的原因，所以结合光强和独有ID的两种策略就可实现无需计算解决设备大型化定位速度慢的问题。

光源ID的写入：光源LED的亮代表二进制机器码的‘1’光源LED的灭代表机器二进制码的‘0’使用基站端的中心处理服务器对光源进行OOK键控调制，按照LED光源分配的ID进行键控(以LED1的ID码0001举例为一个时间单位让光源LED1亮连续三个时间单位灭，就可以把0001写入光源中)。每个LED光源对应的ID编码有若干个码元组成。

其中上述光源ID写入时的时间单位：时间单位是可控的由中心处理服务器的晶振频率控制，本申请使用的中心处理服务器最快的切换时间为1us发送一个码元控制，在本实施例中时间单位具有特殊的含义当1毫秒控制一次LED光源机器码，则传输代表16个LED的四个码元需要时间是4ms，客户端的接收识别时间就是4ms，定位时间无需进行算法的计算，识别独有的ID身份，就可定位区域内的客户端位置。

下行客户端帧ID的解析：

当客户端PIN光电二极管检测光强时，客户端的微处理器设置检测频率必须和基站端的ID身份写入时的频率同步(实现数据同步为保证信息的正确接收，和后续ID的映射对应，即基站发射端ID写入光源LED时1ms键控一次光源，客户接收端必须同步检测频率1ms一次，否则会出现乱码的现象)，根据检测到的光强当光强大于自然光(在自然光下PIN光电二极管输出的信号进行数模转换时作为基准设为0，所以当光源LED亮起代表码元1时，PIN光电二极管检测的信号就会大于0)检测到的信号大于0，码元就为1，检测的信号为0，码元信号就为0，所以四毫秒接收4个光强度，转换为四位的码元，在本申请注册表(ID身份码和光源编号的映射关系)中对比接收到的四位码元就可找到对应的LED编号，就可以将编号显示。

回传信息的两种方式：

红外回传的信息是按照基站端发送ID身份键控码相似的操作，以二进制码元发送，简要描述即，将客户端接收的四位二进制码经过数模转换，码元0代表电平为0V，码元1代表高电平3.3V，以电压驱动键控驱动红外发送端，在基站端的红外接收端中，识别红外信号，同样检测到红外信号为码元1，检测不到信号码元为0，将接收到的四位码元，在基站端的对应注册表(码元和LED编号对应关系)中找到对应的LED，基站端就可记录客户端的实时位置并且验证定位信息的准确性；(优势是红外回传是在无电磁波污染的情况下进行信息的验证和命令的简单通信，在医院手术室、地下矿坑等特殊环境会有特殊的要求像无电磁辐射等。)

WiFi回传：WiFi选用esp8266进行回传，WiFi数据传输是透明传输的形式(不进行信息处理)本申请客户端对应注册表解析后的LED位置可以直接信息回传给基站的中心处理服务器无需数据处理(优势是WiFi传输简单易操作，无需其他控制编码模块、WiFi传输的距离相对于红外传输距离较远。)

相邻光源的干扰问题解决：

方案1、设置光强阀值进行中间交叉光强的滤除：相邻的光源交叉点的光源是处于光源的外围，光强相对来说较弱，利用这一特点可实现交叉点的滤除，以本申请实测数据为例当光源LED距离接收机2.5m的高度时覆盖的有效范围是1.5m的直径圆，在现实场景中，本申请实现光定位的理念就是光能的双重利用，即实现照明又实现定位，光照明的分布范围在实际场景中两光源中间距离3m，即相互干扰的范围就是单光源的最外围，本申请可以在定位前测量中间交叉处光照的强度，将此强度设置为阀值，上述本申请判定光强大于0为码元1，光强值为0时码元为0；现在将更改为光强度大于阀值(也就是交叉处微弱光强的值)在实际测量中交叉处的值为1700Lux；所以就可以将1700Lux设置为阀值，来过滤中间交叉处的干扰，本解决方案弊端就是阀值的设置如果出现错误或者出现误差，在交叉点的定位位置就会出现错误和乱码，上述问题的解决方案可由方案2和方案3完全解决。

方案2、按照相邻LED键控发送码元的时隙不同可实现完全滤除中间交叉处的干扰，无需设置阀值，从而避免阀值设置的误差问题，时分键控的传输方案具体实施办法：因为在不同的区域内相邻的光源才会产生交叉干扰，相邻光源错时发送键控码元，错时的中间时间的确定，必须根据发送光源ID的时间周期来计算。相邻的LED光源错时发送ID编码，错时的中间时间至少为定位系统中二进制的ID编码的位数乘以一个时间单元。即当本申请有16个光源LED时需要发送四位的码元身份ID，时间单元为1ms，需要的时间为4ms，所以错时的时间间隔最低为4ms，(以LED1、LED2、LED3示例，光源LED1、LED3以时序的第1-4ms发送码元，光源LED2以5-8ms发送码元，就会避免光源信号的交叉)。关于时序的统一设置和标准化都在基站的中心处理服务器进行统一规划，因为所有的光源的ID的分配、控制键控命令都由中心处理服务器进行分配。

方案3、类似方案2所提出时隙控制，在基站端进行频率的分配，也可以实现更高速传输，无需划分时间相对于方案2速度提升一倍，频分传输，实现具体方法：在基站端发送信息时只需设置两种传输速率即可，(举例为：以LED1、LED2、LED3示例，光源LED1、LED3以频率f₁进行信息的传递，LED2以频率f₂进行码元信息的传递)。频率的控制的实现，光源LED以1ms一个码元传递，耗时4ms传输一个ID身份码记作频率1，光源LED以100us一个码元，耗时0.4ms传输一个ID身份码，所以频率f₁＝1kHz，频率f₂＝10kHz)，所以基站端发送信息时相邻LED的频率不同信息的传输就不会出现交叉，同时传输时间也会得到提升，在接收端只需要加滤波器就可直接分开两种频率的信号，分开后的两种频率信息进行后续常规处理。

本实施方式与现有技术而言，信源的发送是具有独有ID的LED，这样就会有信源的唯一性来提高定位的速度与准确性。同时提供一种硬件编程方式解析信息的信源ID，实现多客户端的快速定位位置，并且节省人力成本，集成小型化的特点也更易于铺设和后期的维护。

上述专利是实现本申请的具体实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以在实际应用中在形式上和细节上对其做各种变换，而不偏离本申请的精神和范围。

Claims (11)

1.一种基于可见光无线传输的实时定位系统，其特征在于，包含用于发射定位信息的基站以及用于接收并回传定位信息的客户端；

所述基站包括中心处理服务器，所述中心处理服务器包括分配ID模块，分配ID模块同时连接一组接入节点；每个接入节点包括连接分配ID模块的电压控制放大电路、LED光源、红外接收端以及用于放大红外接收信号的信号放大电路；

中心处理服务器的分配ID模块，用于给每个LED光源设置对应的ID信息，用于客户端识别和定位ID信息；

电压控制放大电路，与分配ID模块相连，将分配ID模块的写入的ID信息加载到通用220V交流电上，便于LED光源的控制；

LED光源，与电压控制放大电路连接，作为信源发送带有自己独有ID的光信号；

所述客户端包括微处理器，微处理器依次连接模数转换器、跨阻放大电路以及光电二极管；

客户端的光电二极管，用于接收基站的LED光源的光信号，完成光电信号的转换，将接收到的光强信号转换为电信号；

跨组放大电路，将光电二极管传出的电信号进行放大；

模数转换器，用于将跨阻放大电路传出的模拟信号转换为数字信号；

微处理器，将模数转换器传出的数字信号进行解析与处理得到位置坐标；

所述客户端的微处理器依次连接数模转换器和红外发送端，所述基站的接入节点的信号放大电路连接到中心处理服务器从而构成红外上行链路；客户端的微处理器将模数转换器传出的数字信号进行解析与处理得到位置坐标，封装接收的客户端位置信息回传给基站用于验证；数模转换器，用于将微处理器传出的数字信号转换为模拟信号；红外发送端，将数模转换器的模拟信号进行以红外光信号的方式传出；接入节点的红外接收端，接收客户端红外发送端发送的红外光信号；信号放大电路，将红外接收端接收到的红外信号调节为电流信号发送给中心处理服务器；中心处理服务器，验证红外回传来的ID信息是否正确。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述中心处理服务器包括帧结构解析单元，同时连接WIFI模块；客户端的微处理器连接有一个WIFI模块从而构成WiFi回传上行；客户端的WiFi模块将客户端定位的位置以信息透传的形式进行回传，基站的WIFI模块接收信息后回传到中心处理服务器共享；基站端的WiFi模块和客户端的WiFi模块的IP地址对应，接收客户端位置信息；帧结构解析单元，将WiFi模块接收到的信息由中心处理服务器处理后在中心处理服务器存储，映射为中心处理服务器需要的信息；中心处理服务器接收每个客户端的ID位置信息，实现信息的共享、ID的分配和验证红外回传信息的正确性。

3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，分配ID模块根据定位区域的LED光源的个数和LED光源分布位置确定每个LED光源对应的ID编码以及ID编码的总数，在基站端的中心处理服务器和客户端的微处理器存储所有LED光源对应的ID编码即注册表。

4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，采用二进制方式对每个光源进行编码。

5.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，LED光源的亮和灭代表机器二进制码的两个码，使用基站端的中心处理服务器对光源进行OOK调制，按照LED光源分配的ID进行键控。

6.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，每个LED光源对应的ID编码包括时间单位，时间单位由中心处理服务器的晶振频率控制。

7.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，当客户端光电二极管检测光强时，客户端的微处理器设置检测频率和基站端的ID身份写入时的频率同步，根据检测到的光强当光强大于自然光检测到的信号大于0，确定码元信号，在注册表中对比接收到的码元确定对应的LED光源。

8.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，采用二进制方式对红外光信号进行编码，以电压驱动键控驱动红外发送端，在基站端的红外接收端中识别红外信号，从而在基站端的对应注册表中找到对应的LED光源。

9.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述LED光源以矩阵形式分布，相邻的两个LED光源以不同的传输速率进行ID信息的发送。

10.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，相邻的LED光源错时发送ID编码，错时的中间时间至少为定位系统中二进制的ID编码的位数乘以一个时间单元。

11.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，基站的红外接收端接收客户端的红外发送端的红外信号回传的客户端接收的ID信息，反馈给中心处理服务器，用于信息验证。

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