RU188840U1 - Устройство управления светом - Google Patents
Устройство управления светом Download PDFInfo
- Publication number
- RU188840U1 RU188840U1 RU2018145474U RU2018145474U RU188840U1 RU 188840 U1 RU188840 U1 RU 188840U1 RU 2018145474 U RU2018145474 U RU 2018145474U RU 2018145474 U RU2018145474 U RU 2018145474U RU 188840 U1 RU188840 U1 RU 188840U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- light
- emitting diodes
- sequence
- key
- control device
- Prior art date
Links
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims abstract description 11
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 abstract description 9
- 238000004891 communication Methods 0.000 abstract description 5
- 238000013461 design Methods 0.000 abstract description 3
- 238000005457 optimization Methods 0.000 abstract description 2
- 230000005855 radiation Effects 0.000 abstract description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 2
- 239000003381 stabilizer Substances 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B10/00—Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
- H04B10/11—Arrangements specific to free-space transmission, i.e. transmission through air or vacuum
- H04B10/114—Indoor or close-range type systems
- H04B10/116—Visible light communication
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Optical Communication System (AREA)
Abstract
Полезная модель относится к области устройств, способствующих оптимизации передачи данных и управлению светом в системе беспроводной связи, содержащей светоизлучающие диоды, формирующие излучение, и смартфон с камерой в качестве приемника. Устройство управления светом состоит из приемника, выполненного с возможностью приема последовательности символов от носителя информации, соединенного с блоком обработки, выполненным в виде соединенного с двухканальным драйвером ключа нижнего уровня и ключом микроконтроллера с функцией передатчика, питание блока обработки производится через линейный стабилизатор, второй выход микроконтроллера соединен через ключ с потребителем мощности для управления питанием внешних светоизлучающих диодов. Предложенная конструкция позволяет модулировать информационный сигнал для последующей передачи от внешних светоизлучающих диодов посредством беспроводной связи по видимому свету на камеру мобильного устройства.
Description
Полезная модель относится к области устройств, способствующих оптимизации передачи данных и управлению светом в системе беспроводной связи, содержащей светоизлучающие диоды, формирующие излучение, и смартфон с камерой в качестве приемника.
Актуальной задачей для беспроводной системы передачи данных в видимом диапазоне является поддержание стабильной передачи данных и ослабление помех, вызванных избирательностью по частоте в оптических беспроводных каналах. В то же время рост объема используемых и передаваемых данных объясняется ростом количества мобильных пользователей, возможностей высокоскоростного Интернета, ростом количества мультимедийных сетевых приложений, потребляющих и обрабатывающих в процессе работы большое число данных. Следовательно, предъявляются все более высокие требования к системам приемо-передачи данных, таким показателям как скорость обработки и последующая обработка сигналов на мобильных устройствах, служащих в качестве приемника. Обработка и преобразование включает в себя определение схемы модуляции, с помощью которой должна модулироваться и демодулироваться последовательность символов канала. Один из таких примеров - Манчестерский код, наиболее часто используемый в качестве средств для модуляции кодированного света.
Известны беспроводные системы связи по видимому свету, в основе которых лежат принцип установления тока смещения, амплитудная модуляция, мультиплексирование с ортогональным разделением частот, модуляция с разделением помещений и т.д. Известны патенты США US 2016315702, US 20160269112, US 20090232502 (А1), а также патент из Китая CN103441797A.
Наиболее близким к заявляемому является описанное в изобретении «Модуляция для передачи кодированного света» (Патент РФ №2575005 С2, опубликованный 10.02.2016) устройство, состоящее из приемника, выполненного с возможностью приема последовательности символов, блока обработки, выполненного с возможностью определения из последовательности символов источника последовательности символов канала, формирующих сигнал управления, где используется принцип Манчестерского кодирования, передатчика, выполненного с возможностью предоставления сигнала управления источнику света, который не приводит к видимому мерцанию. Недостатком устройства является структура, основанная на логических элементах, которая не может быть гибко перестроена в случае изменения входной последовательности символов, то есть недостатком является отсутствие в составе устройства программируемого микроконтроллера.
Задача, решаемая с помощью предлагаемой полезной модели, является предоставление доступа пользователю смартфона к информации, передаваемой по видимому диапазону.
Технический результат достигается посредством управления светоизлучающими диодами (СИД) после кодирования информации, получаемой с носителя информации. Приемник, соединенный с блоком обработки, принимает последовательность символов с носителя информации, после чего блок обработки определяет из последовательности символов с носителя информации последовательность, формирующую сигнал управления, который предоставляется светоизлучающим диодам. Изначальная последовательность после преобразования в сигнал управления кодируется на основе Манчестерского кода, преобразовывается в электрические импульсы и модулирует СИД по принципу ООK - On-off keying модуляции. Таким образом, обеспечивается беспроводная передача данных в видимом диапазоне света, где в качестве приемника и демодулятора используется смартфон с камерой.
Сущность полезной модели заключается в формировании пакетов данных и модуляции внешних СИД, чтобы передать световой сигнал по беспроводному каналу на смартфон, в котором камера служит в качестве приемника.
Принцип передачи модулированного сигнала поясняется фиг. 1, где показана блок-схема устройства управления светом.
Устройство управления светом состоит из приемника 2, выполненного с возможностью приема последовательности символов от носителя информации, соединенного с блоком обработки, выполненным в виде соединенного с двухканальным драйвером ключа нижнего уровня 4 и ключом 7 микроконтроллера 1 с функцией передатчика, питание блока обработки производится через линейный стабилизатор 3, второй выход микроконтроллера соединен через ключ 6 с потребителем мощности 5 для управления питанием внешних светоизлучающих диодов.
Устройство работает следующим образом:
Устройство управления светом питается от блока питания для работы микроконтроллера (МК) и драйвера СИД для поддержания постоянного уровня питания внешних СИД. Последовательность символов с носителя информации кодируется двоичной последовательностью символов канала для формирования сигнала управления микроконтроллером 1 по принципу Манчестерского кодирования с доработанным алгоритмом. Данная последовательность символов в качестве электрических импульсов действует как сигнал управления и поступает на драйвер ключа нижнего уровня 4, который через ключ 7 модулирует управляющий сигнал для коммутации внешних СИД. Таким образом производится модуляция света по принципу ООK - On-off keying, то есть переключает режим работы СИД между испусканием света (в состоянии «включено») и неиспусканием света (в состоянии «выключено»). Модулированный оптический сигнал от СИД распространяется в свободном пространстве, после чего достигает фотоприемника, в качестве которого выступает смартфон с камерой. Так как СИД питается от коммерчески-доступного драйвера СИД, который является источником постоянного тока, основной задачей которого является поддержание постоянного уровня питания, необходим потребитель мощности 5, подключенный через ключ 6 к выходу микроконтроллера, чтобы выходная нагрузка на драйвере СИД не изменялась, в связи с конструктивными особенностями драйвера. Потребитель мощности 5 подключается во время нижнего уровня на СИД, чтобы избежать перегорания СИД.
В качестве примера, устройство управления светом реализовано на основе микроконтроллера семейства stm32. В качестве носителя информации использована flash-карта microSD - 4 Гб. Линейный стабилизатор выбран по характеристике 3.3 В для питания микроконтроллера - LM1117T-3.3. В качестве двухканального драйвера ключа нижнего уровня в устройстве управления светом можно использовать UCC37324P. Топология и компонентная база ключей и обвязки не раскрываются.
Данная конструкция устройства управления светом позволила обеспечить канал связи между СИД и камерой смартфона со скоростью передачи данных не менее 3 кбит/с, на расстоянии не менее 1 метра.
Claims (1)
- Устройство управления светом, состоящее из приемника, выполненного с возможностью приема последовательности символов источника информации, соединенного с блоком обработки, выполненным с возможностью определения из последовательности символов источника информации последовательности, формирующей сигнал управления, с дальнейшей возможностью предоставления сигнала управления светоизлучающим диодам, отличающееся тем, что блок обработки выполнен в виде соединенного с двухканальным драйвером ключа нижнего уровня и ключом микроконтроллера с функцией передатчика, второй выход микроконтроллера соединен через ключ с потребителем мощности для управления питанием светоизлучающих диодов.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2018145474U RU188840U1 (ru) | 2018-12-21 | 2018-12-21 | Устройство управления светом |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2018145474U RU188840U1 (ru) | 2018-12-21 | 2018-12-21 | Устройство управления светом |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU188840U1 true RU188840U1 (ru) | 2019-04-25 |
Family
ID=66314981
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2018145474U RU188840U1 (ru) | 2018-12-21 | 2018-12-21 | Устройство управления светом |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU188840U1 (ru) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU197284U1 (ru) * | 2019-12-27 | 2020-04-17 | федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский университет ИТМО" (Университет ИТМО) | Устройство управления потоком излучения |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20140159586A1 (en) * | 2012-12-11 | 2014-06-12 | Panasonic Corporation | Visible light communication device |
| US20170188420A1 (en) * | 2015-12-25 | 2017-06-29 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | Illumination light communication apparatus and communication module |
-
2018
- 2018-12-21 RU RU2018145474U patent/RU188840U1/ru active
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20140159586A1 (en) * | 2012-12-11 | 2014-06-12 | Panasonic Corporation | Visible light communication device |
| US20170188420A1 (en) * | 2015-12-25 | 2017-06-29 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | Illumination light communication apparatus and communication module |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU197284U1 (ru) * | 2019-12-27 | 2020-04-17 | федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский университет ИТМО" (Университет ИТМО) | Устройство управления потоком излучения |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Lee et al. | Modulation and coding for dimmable visible light communication | |
| Schmid et al. | An LED-to-LED Visible Light Communication system with software-based synchronization | |
| US8818204B2 (en) | Methods and apparatus for modulating light to concurrently convey high rate data and low rate data | |
| Kwon | Inverse source coding for dimming in visible light communications using NRZ-OOK on reliable links | |
| CN102679200A (zh) | 具有通讯功能的灯具及其设备 | |
| EP2840696A2 (en) | A signal transmission method and related device for a feedback path of a switched power supply | |
| CN104378159A (zh) | 一种多层调制的可见光通信方法、发射机、接收机和系统 | |
| Siddique et al. | Joint rate-brightness control using variable rate MPPM for LED based visible light communication systems | |
| Hussain et al. | Software defined VLC system: Implementation and performance evaluation | |
| CN104144015A (zh) | 实现可见光通信的方法、系统及发送装置和接收装置 | |
| He et al. | M-ary variable period modulation for indoor visible light communication system | |
| RU188840U1 (ru) | Устройство управления светом | |
| Salian et al. | Visible light communication | |
| KR101938391B1 (ko) | 가시광 무선 통신 송수신 장치 및 방법 | |
| Yamga et al. | Low complexity clipped frequency shift keying (FSK) for visible light communications | |
| KR20180004927A (ko) | 가시광통신의 신호 송수신 방법 및 장치 | |
| EP3029859A1 (en) | Error retransmission mechanism-comprised methods, apparatuses and systems for transmitting and receiving visible light signal | |
| KR101709350B1 (ko) | 가시광 통신 시스템에서 다중 발광 다이오드를 이용하여 최적의 전송률을 얻기 위한 장치 및 방법 | |
| Khare et al. | Li–Fi Technology, Implementations and Applications | |
| US20110200337A1 (en) | Modulation scheme | |
| RU197284U1 (ru) | Устройство управления потоком излучения | |
| CN103812556A (zh) | 一种用于光子客户端的发光参数的调优方法 | |
| JP2014103462A (ja) | 可視光通信システム | |
| EP3704838B1 (en) | Transmitter, network node, method and computer program for transmitting binary information | |
| Siddiqui et al. | LED-based visible light communication system for low data rate point-and-grab applications |