CN205336548U - 基于LiFi技术的LED显示屏室内无线通讯系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了基于LiFi技术的LED显示屏室内无线通讯系统，其包含分布于室内的LED灯，置于LED灯的光照范围内的LED显示屏；所述LED灯内置LiFi光信号发射模块，所述LED显示屏内置主控电路、通讯信号检测电路、各波段无线信号收发电路和LiFi光信号接收电路；所述主控电路分别与通讯信号检测电路、各波段无线信号接收电路和LiFi光信号接收电路相连，所述LiFi光信号发射模块与LiFi无线通讯互联网信号源相连；所述LED灯的LiFi光信号发射模块包含光电通讯装置；所述光电通讯装置包括：LED驱动器；LED灯珠；PIN光电二极管；跨阻放大器；所述LiFi基站包含光纤链路，所述LiFi基站用于建立访问端与互联网端的连接，处理电信号，接收和/或发送电信号。
Description
技术领域
本实用新型涉及可见光通讯系统，具体用于室内的无线上网。
背景技术
现有技术中，电脑的显示屏均已经采用LED显示屏；LED显示屏包含LED灯矩阵；传统的电脑上网方式为通过有线网络连接实现；具体的，有线网络通过电脑主机的网线口与电脑的网卡交换数据，实现与互联网的数据交换；一方面有线网络的布线较为复杂，另一方面，即时采用现有的无线上网，但是无线上网的速率不稳定，这对于目前的数据传输量来说造成了不便。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，公开了基于LiFi技术的LED显示屏室内无线通讯系统，其可以使得室内的电脑可靠、高速、便捷的实现无线上网。
为了达到上述目的，本实用新型采用以下技术方案予以实现：
基于LiFi技术的LED显示屏室内无线通讯系统，包含分布于室内的LED灯，置于LED灯的光照范围内的LED显示屏；所述LED灯内置LiFi光信号发射模块，所述LED显示屏内置主控电路、通讯信号检测电路、各波段无线信号收发电路和LiFi光信号接收电路；所述主控电路分别与通讯信号检测电路、各波段无线信号接收电路和LiFi光信号接收电路相连，所述LiFi光信号发射模块与LiFi无线通讯互联网信号源相连；
当所述通讯信号检测电路识别到LED灯打开，LiFi光信号发射模块发射LiFi光信号时，所述LED显示屏通过LiFi光信号接收电路和所述LED灯连接至LiFi无线通讯互联网信号源；
所述LED灯的LiFi光信号发射模块包含光电通讯装置；所述光电通讯装置包括：
-LED驱动器：通过传输总线连接LiFi基站，输出控制信号；
-LED灯珠：接收LED驱动器的控制信号，根据电信号特定序列模式发出光信号；
-PIN光电二极管：接收光信号，转换为电信号；
-跨阻放大器：通过传输总线连接LiFi基站，接收PIN光电二极管的电信号，输出至LiFi基站；
所述LiFi基站包含光纤链路，所述LiFi基站用于建立访问端与互联网端的连接，处理电信号，接收和/或发送电信号。
本实用新型的优选实施方式和进一步的改进点如下：
（1）当所述通讯信号检测电路检测不到LiFi光信号但检测到外部网络的无线接入信号时，所述LED显示屏通过各波段无线信号收发电路以无线电波方式连接至互联网；
所述各波段无线信号收发电路，无线信号收发方式为wifi信号。
所述LED显示屏内置主控电路，设有对LiFi光信号进行降噪处理的CPU；所述LiFi光信号发射模块，内置LiFi光信号调制电路。
（2）所述LED灯设有亮度调节开关，内有明灯、暗灯的亮度调节档。
（3）所述LED显示屏上设置有定位识别模块，所述定位识别模块通过发射端与所述LED灯的光电通讯装置通讯；所述发射端包含包括依次连接的调制模块、信号转换模块和LED光源模块，调制模块将LED显示屏的身份标识调制后得到调制信号，信号转换模块将所述调制信号转换为LED调光信号，LED光源模块接收到所述LED调光信号后，以一定的频率闪烁；闪烁信号被所述LED灯的PIN光电二极管接收。
（4）所述光纤链路，包括信号发射通路和信号接收通路；所述的光电通讯装置和LiFi基站，在光通讯过程中，使用IEEE802.15.7协议定义物理层和媒体存取控制层。
（5）所述LED显示屏与电脑主机通讯连接；所述通讯连接方式包含RS232通讯连接方式。
本实用新型有益效果是：
本实用新型公开了基于LiFi技术的LED显示屏室内无线通讯系统，其通过LED灯发出光信号，通过LED显示屏接收光信号后实现可见光通讯；由于LED显示屏的日常使用一般均是在灯光覆盖范围内，该方式使得电脑的使用方式不变，但是实现了可靠高速和便捷的无线上网；
本实用新型的LED显示屏内置主控电路、通讯信号检测电路、各波段无线信号收发电路和LiFi光信号接收电路；所述主控电路分别与通讯信号检测电路、各波段无线信号接收电路和LiFi光信号接收电路相连，所述LiFi光信号发射模块与LiFi无线通讯互联网信号源相连；
当所述通讯信号检测电路识别到LED灯打开，LiFi光信号发射模块发射LiFi光信号时，所述LED显示屏通过LiFi光信号接收电路和所述LED灯连接至LiFi无线通讯互联网信号源；
所述LED灯的LiFi光信号发射模块包含光电通讯装置；本实用新型的LiFi基站作为中继，能够实现互联网的接入，分布式的管理，非常便于扩展，同时采用基站形式作为中继能够保证信号的稳定；
本实用新型的光电通讯装置能够实现光信号的发出和接收，最终与LiFi基站进行通讯，实现互联网的接入。
附图说明
图1为本实用新型的一种具体实施方式的结构示意图。
具体实施方式
以下由特定的具体实施例说明本实用新型的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点及功效。
如图1所示，其示出了本实用新型的具体实施方式，
基于LiFi技术的LED显示屏室内无线通讯系统，包含分布于室内的LED灯，置于LED灯的光照范围内的LED显示屏；所述LED灯内置LiFi光信号发射模块，所述LED显示屏内置主控电路、通讯信号检测电路、各波段无线信号收发电路和LiFi光信号接收电路；所述主控电路分别与通讯信号检测电路、各波段无线信号接收电路和LiFi光信号接收电路相连，所述LiFi光信号发射模块与LiFi无线通讯互联网信号源相连；
当所述通讯信号检测电路识别到LED灯打开，LiFi光信号发射模块发射LiFi光信号时，所述LED显示屏通过LiFi光信号接收电路和所述LED灯连接至LiFi无线通讯互联网信号源；
所述LED灯的LiFi光信号发射模块包含光电通讯装置；所述光电通讯装置包括：
-LED驱动器：通过传输总线连接LiFi基站，输出控制信号；
-LED灯珠：接收LED驱动器的控制信号，根据电信号特定序列模式发出光信号；
-PIN光电二极管：接收光信号，转换为电信号；
-跨阻放大器：通过传输总线连接LiFi基站，接收PIN光电二极管的电信号，输出至LiFi基站；
所述LiFi基站包含光纤链路，所述LiFi基站用于建立访问端与互联网端的连接，处理电信号，接收和/或发送电信号。
优选的，如图所示：当所述通讯信号检测电路检测不到LiFi光信号但检测到外部网络的无线接入信号时，所述LED显示屏通过各波段无线信号收发电路以无线电波方式连接至互联网；
所述各波段无线信号收发电路，无线信号收发方式为wifi信号。本实用新型能够在没有可见光信号时，且存在无线网络（wifi）时，实现无线网络的接入。
所述LED显示屏内置主控电路，设有对LiFi光信号进行降噪处理的CPU；所述LiFi光信号发射模块，内置LiFi光信号调制电路。
优选的，如图所示：所述LED灯设有亮度调节开关，内有明灯、暗灯的亮度调节档。当LED灯设为明灯亮度档时，其光源亮度为人眼可见的亮度，当LED光源设为暗灯亮度档时，其光源最低亮度人眼无法觉察。有助于实现在不开灯（人眼察觉不到）状态的网络保持。
优选的，如图所示：所述LED显示屏上设置有定位识别模块，所述定位识别模块通过发射端与所述LED灯的光电通讯装置通讯；所述发射端包含包括依次连接的调制模块、信号转换模块和LED光源模块，调制模块将LED显示屏的身份标识调制后得到调制信号，信号转换模块将所述调制信号转换为LED调光信号，LED光源模块接收到所述LED调光信号后，以一定的频率闪烁；闪烁信号被所述LED灯的PIN光电二极管接收。本实施例通过定位识别模块以及发射端实现对LED显示屏身份信息的传输和定位；具体的，类似于识别出IP地址信息，使得通过可见光通讯接入互联网的电脑依然能够被可靠的识别，有助于分配权限和使用行为监控。
优选的，如图所示：所述光纤链路，包括信号发射通路和信号接收通路；所述的光电通讯装置和LiFi基站，在光通讯过程中，使用IEEE802.15.7协议定义物理层和媒体存取控制层。在光通讯过程中，使用IEEE802.15.7协议定义物理层和媒体存取控制层。在一种具体实施例中，所述的信号发射通路，包括ASIC：至少输出两个电信号，每个电信号速率至少大于1Gbps/s；均衡器：通过超高速以太网接口XLAUI连接ASIC，接收电信号；CDR&解串器：接收均衡器补偿后的电信号，进行时钟与数据恢复并解串；相位补偿器：接收CDR&解串器的电信号，在动态与静态电信号间进行相位拟合；串行器：接收相位补偿器拟合后的电信号，输出串行电信号；去加重驱动器：接收串行器的电信号，进行去加重和放大操作，输出电信号；FPGA：通过物理介质关联层接口PMD连接去加重驱动器。所述的信号接收通路，包括FPGA：接收路灯上传的电信号；均衡器：接收FPGA发出对应信号发射通路中均衡器的电信号；CDR：接收均衡器补偿后的电信号，进行时钟与数据恢复；多路转换器：接收经CDR恢复后的电信号，输出至少两个半速电信号；去加重驱动器:接收多路转换器的半速电信号，进行去加重和放大操作；ASIC：通过超高速以太网接口XLAUI连接去加重驱动器，至少接收两个半速电信号。
上面结合附图对本实用新型优选实施方式作了详细说明，但是本实用新型不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下做出各种变化，这些变化涉及本领域技术人员所熟知的相关技术，这些都落入本实用新型专利的保护范围。
不脱离本实用新型的构思和范围可以做出许多其他改变和改型。
应当理解，本实用新型不限于特定的实施方式，本实用新型的范围由所附权利要求限定。
Claims (6)
1.基于LiFi技术的LED显示屏室内无线通讯系统，其特征在于，包含分布于室内的LED灯，置于LED灯的光照范围内的LED显示屏；所述LED灯内置LiFi光信号发射模块，所述LED显示屏内置主控电路、通讯信号检测电路、各波段无线信号收发电路和LiFi光信号接收电路；所述主控电路分别与通讯信号检测电路、各波段无线信号接收电路和LiFi光信号接收电路相连，所述LiFi光信号发射模块与LiFi无线通讯互联网信号源相连；
当所述通讯信号检测电路识别到LED灯打开，LiFi光信号发射模块发射LiFi光信号时，所述LED显示屏通过LiFi光信号接收电路和所述LED灯连接至LiFi无线通讯互联网信号源；
所述LED灯的LiFi光信号发射模块包含光电通讯装置；所述光电通讯装置包括：
-LED驱动器：通过传输总线连接LiFi基站，输出控制信号；
-LED灯珠：接收LED驱动器的控制信号，根据电信号特定序列模式发出光信号；
-PIN光电二极管：接收光信号，转换为电信号；
-跨阻放大器：通过传输总线连接LiFi基站，接收PIN光电二极管的电信号，输出至LiFi基站；
所述LiFi基站包含光纤链路，所述LiFi基站用于建立访问端与互联网端的连接，处理电信号，接收和/或发送电信号。
2.如权利要求1所述的基于LiFi技术的LED显示屏室内无线通讯系统，其特征在于：当所述通讯信号检测电路检测不到LiFi光信号但检测到外部网络的无线接入信号时，所述LED显示屏通过各波段无线信号收发电路以无线电波方式连接至互联网；
所述各波段无线信号收发电路，无线信号收发方式为wifi信号；
所述LED显示屏内置主控电路，设有对LiFi光信号进行降噪处理的CPU；所述LiFi光信号发射模块，内置LiFi光信号调制电路。
3.如权利要求1所述的基于LiFi技术的LED显示屏室内无线通讯系统，其特征在于：所述LED灯设有亮度调节开关，内有明灯、暗灯的亮度调节档。
4.如权利要求1所述的基于LiFi技术的LED显示屏室内无线通讯系统，其特征在于：所述LED显示屏上设置有定位识别模块，所述定位识别模块通过发射端与所述LED灯的光电通讯装置通讯；所述发射端包含包括依次连接的调制模块、信号转换模块和LED光源模块，调制模块将LED显示屏的身份标识调制后得到调制信号，信号转换模块将所述调制信号转换为LED调光信号，LED光源模块接收到所述LED调光信号后，以一定的频率闪烁；闪烁信号被所述LED灯的PIN光电二极管接收。
5.如权利要求1所述的基于LiFi技术的LED显示屏室内无线通讯系统，其特征在于：所述光纤链路，包括信号发射通路和信号接收通路；所述的光电通讯装置和LiFi基站，在光通讯过程中，使用IEEE802.15.7协议定义物理层和媒体存取控制层。
6.如权利要求1所述的基于LiFi技术的LED显示屏室内无线通讯系统，其特征在于：所述LED显示屏与电脑主机通讯连接；所述通讯连接方式包含RS232通讯连接方式。
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