基于Zigbee通信和可見光通信的導(dǎo)購(gòu)系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種基于Zigbee通信和可見光通信的導(dǎo)購(gòu)系統(tǒng)，包括：發(fā)射子系統(tǒng)、傳輸子系統(tǒng)和接收子系統(tǒng)，所述發(fā)射子系統(tǒng)具有：控制中心、Zigbee模塊、Zigbee終端、LED驅(qū)動(dòng)電路和LED燈具，所述接收子系統(tǒng)具有：手機(jī)攝像頭和經(jīng)過(guò)設(shè)計(jì)的APP；所述Zigbee模塊、Zigbee終端、LED驅(qū)動(dòng)電路和LED燈具依次連接。本實(shí)用新型具有通過(guò)無(wú)線實(shí)時(shí)更新信息以及廣闊的應(yīng)用前景等優(yōu)點(diǎn)。
【專利說(shuō)明】
基于Z i gbee通信和可見光通信的導(dǎo)購(gòu)系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及可見光通信技術(shù)，特別涉及基于Zigbee通信和可見光通信的導(dǎo)購(gòu)系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]可見光通訊(VLC)即利用光譜的寬帶效應(yīng)，通過(guò)調(diào)制，在人眼無(wú)法察覺的情況下，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸?shù)募夹g(shù)。理論上講，當(dāng)采用OFDM等復(fù)雜的調(diào)制技術(shù)，可見光通訊(VLC)的帶寬可以很高。目前有報(bào)道的可見光通訊(VLC)可以達(dá)到500Mbps。在業(yè)界，一般高速應(yīng)用稱之為L(zhǎng)iFi，低速應(yīng)用稱為VLC。高速應(yīng)用(LiFi)需要配合專業(yè)的攝像設(shè)備，成品高，目前主要以專業(yè)和軍方應(yīng)用為主。而低速可見光通訊(VLC)應(yīng)用一般可以借助普通手機(jī)的攝像頭，將燈光中的信息解析出來(lái)。
[0003]可見光通訊(VLC)作為新興的通訊技術(shù)，普遍被業(yè)界看好，也涌現(xiàn)出一些倍受關(guān)注的創(chuàng)業(yè)公司，如美國(guó)Bytelight等。但是現(xiàn)階段實(shí)際可以得到商業(yè)應(yīng)用的案例并不多。主要的問(wèn)題包括:
[0004]I)技術(shù)的成熟度和成本限制了商業(yè)應(yīng)用。
[0005]在實(shí)際應(yīng)用環(huán)境中，由于光線的折射、反射和疊加，光信號(hào)的調(diào)制幅度會(huì)隨著距離而衰減。同時(shí)當(dāng)周邊的可見光通訊(VLC)光源相互疊加時(shí)，會(huì)進(jìn)一步增加信息解析的難度。本項(xiàng)目采用正交編碼(Orthogonal )，降低光源疊加的干擾，保證在距離光源10米內(nèi)，普通用戶手機(jī)的攝像頭可以在0.3秒內(nèi)對(duì)燈光中的信息進(jìn)行解碼，識(shí)別率為100%。本項(xiàng)目采用普得技術(shù)自主研發(fā)的LED驅(qū)動(dòng)芯片，可以通過(guò)單級(jí)驅(qū)動(dòng)，在原邊對(duì)輸出進(jìn)行調(diào)制。和通用電源的結(jié)構(gòu)復(fù)雜程度一樣，沒(méi)有因?yàn)榭梢姽馔ㄓ?VLC)功能增加任何周邊器件，成本大大降低。目前在國(guó)際上是領(lǐng)先水平。
[0006]2)用戶體驗(yàn)和商業(yè)應(yīng)用的價(jià)值體現(xiàn)限制了推廣。
[0007]目前的低速可見光通訊(VLC)應(yīng)用，用戶手機(jī)一般需要I秒以上才能解析燈光中的信息，用戶體驗(yàn)較差。本項(xiàng)目將解析速度提升到0.3秒以內(nèi)，與二維碼的掃描速度相當(dāng)。用戶體驗(yàn)大大提升。作為手機(jī)應(yīng)用的入口，商家可以通過(guò)這一商業(yè)入口，傳輸需要的信息給用戶，實(shí)現(xiàn)信息傳達(dá)、定位、引導(dǎo)等附加功能。
[0008]二維碼作為手機(jī)應(yīng)用的入口，已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用，成為連接線上和線下(020)的有效手段。然而二維碼的掃描不僅繁瑣，在戶外特別是夜間和光線條件不好的情況下，二維碼掃描很難實(shí)施。因此，市場(chǎng)急需一種可以滿足特定環(huán)境需求的手機(jī)入口技術(shù)，作為補(bǔ)充?？梢姽馔ㄓ?VLC)成為首選的技術(shù)。
[0009]在人們生活節(jié)奏不斷提升的今天，很多商業(yè)樓宇將亮化工程作為夜間吸引人流的重要手段，畢竟“人是趨光性動(dòng)物”。目前已經(jīng)有不少開發(fā)商不僅僅停留在燈光設(shè)計(jì)本身，而希望把燈作為商業(yè)入口，在燈光中加入內(nèi)容，引導(dǎo)消費(fèi)者。預(yù)計(jì)，中國(guó)的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用，在未來(lái)幾年可以形成千億級(jí)的市場(chǎng)?？梢姽馔ㄓ?VLC)，將是這一市場(chǎng)的重要組成部分?！緦?shí)用新型內(nèi)容】
[0010]為了克服現(xiàn)有技術(shù)的上述缺點(diǎn)與不足，本實(shí)用新型的首要目的在于提供一種基于Zigbee通信和可見光通信的導(dǎo)購(gòu)方法，該導(dǎo)購(gòu)方法對(duì)于提升智能家居、智能社區(qū)、智慧城市、物流行業(yè)以及智能農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)，具有很強(qiáng)的實(shí)用性。
[0011]為了克服現(xiàn)有技術(shù)的上述缺點(diǎn)與不足，本實(shí)用新型的另一目的在于提供一種實(shí)現(xiàn)基于Zigbee通信和可見光通信的導(dǎo)購(gòu)方法的系統(tǒng)，該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了更加便捷實(shí)用的商場(chǎng)應(yīng)用項(xiàng)目，是一種支持導(dǎo)購(gòu)信息傳輸?shù)目勺越M網(wǎng)VLC定位系統(tǒng)。
[0012]本實(shí)用新型的目的首要通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):基于Zigbee通信和可見光通信的導(dǎo)購(gòu)方法，包括以下步驟:
[0013]步驟1、控制中心把LED燈光控制信息傳輸給Zigbee模塊；
[0014]步驟2、Zigbee模塊經(jīng)過(guò)Zigbee終端將服務(wù)信息推送到對(duì)應(yīng)的LED調(diào)制驅(qū)動(dòng)模塊中，LED經(jīng)過(guò)驅(qū)動(dòng)后發(fā)出光信號(hào)；
[0015]步驟3、接收子系統(tǒng)感應(yīng)光強(qiáng)變化，生成相應(yīng)的電信號(hào)，經(jīng)過(guò)解調(diào)模塊解調(diào)處理后，還原出原始信號(hào)，以利用APP實(shí)現(xiàn)定位及導(dǎo)航。
[0016]所述步驟I包括以下步驟:
[0017]步驟11、控制中心對(duì)每個(gè)照明設(shè)備的Mac地址單獨(dú)管理，使得每個(gè)照明設(shè)備有其獨(dú)特的ID碼；
[0018]步驟12、控制中心把LED燈光控制信息傳輸給Zigbee模塊。
[0019]所述步驟2包括以下步驟:
[0020]步驟21、Zigbee模塊進(jìn)行組網(wǎng)并同時(shí)把LED燈光控制信息傳輸給Zigbee終端；
[0021 ]步驟22、Zigbee終端傳輸控制LED燈的亮滅傳輸可見光信號(hào)。
[0022]所述步驟3包括以下步驟:
[0023]步驟31、手機(jī)攝像頭的圖像傳感器同時(shí)接收同一空間范圍內(nèi)LED發(fā)射出的可見光信號(hào)；
[0024]步驟32、接收可見光信號(hào)后，在圖像傳感器上形成亮暗不同的光斑，通過(guò)軟件算法的設(shè)計(jì)，提取最亮點(diǎn)LED所包含的ID光碼進(jìn)行識(shí)別后，即可將用戶定位于LED所在的區(qū)域中。
[0025]本實(shí)用新型的另一目的通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):一種實(shí)現(xiàn)基于Zigbee通信和可見光通信的導(dǎo)購(gòu)方法的系統(tǒng)，包括:發(fā)射子系統(tǒng)、傳輸子系統(tǒng)和接收子系統(tǒng)，所述發(fā)射子系統(tǒng)具有Zigbee模塊、Zigbee終端、LED驅(qū)動(dòng)電路和COB封裝LED燈具，所述接收子系統(tǒng)具有:手機(jī)攝像頭和經(jīng)過(guò)設(shè)計(jì)的APP，所述傳輸子系統(tǒng)用于把COB封裝LED燈具發(fā)出的可見光信號(hào)傳輸給光電檢測(cè)器件;所述Zigbee模塊、Zigbee終端、LED驅(qū)動(dòng)電路和COB封裝LED燈具依次連接；利用現(xiàn)有的檢測(cè)和控制技術(shù)，所述Zigbee模塊進(jìn)行組網(wǎng)同時(shí)把LED燈光控制信息傳輸給Zigbee終端，所述Zigbee終端傳輸控制LED燈的亮滅傳輸可見光信號(hào)，所述LED驅(qū)動(dòng)電路驅(qū)動(dòng)COB封裝LED燈具，所述COB封裝LED燈具發(fā)射可見光信號(hào)給手機(jī)攝像頭，所述手機(jī)攝像頭的圖像傳感器同時(shí)接收同一空間范圍內(nèi)LED發(fā)射出的可見光信號(hào)，所述圖像傳感器接收可見光信號(hào)后，在圖像傳感器上形成亮暗不同的光斑，通過(guò)軟件算法的設(shè)計(jì)，提取最亮點(diǎn)LED所包含的ID光碼進(jìn)行識(shí)別后，即可將用戶定位于LED所在的區(qū)域中。所述控制中心對(duì)每個(gè)LED燈具的mac地址進(jìn)行單獨(dú)管理，使得每個(gè)LED燈具有其獨(dú)特的ID碼。
[0026]所述Zigbee模塊通過(guò)自組網(wǎng)，將各個(gè)LED燈具無(wú)線組網(wǎng)。所述Zigbee終端產(chǎn)生的數(shù)字調(diào)制信號(hào)加載到LED驅(qū)動(dòng)電路上，LED驅(qū)動(dòng)電路通過(guò)數(shù)字控制總線，以指令的形式控制LED燈具的光輸出量；當(dāng)數(shù)字信號(hào)在時(shí)域連續(xù)變化時(shí)，LED驅(qū)動(dòng)電路的恒流輸出也隨之變化，以對(duì)LED燈具光通量的幅度進(jìn)行調(diào)制。所述LED燈具采用現(xiàn)有的COB封裝技術(shù)封裝而成。
[0027]本實(shí)用新型通過(guò)Zigbee自組網(wǎng)技術(shù)，將LED驅(qū)動(dòng)電源無(wú)線組網(wǎng)，同時(shí)通過(guò)Zigbee網(wǎng)絡(luò)，實(shí)時(shí)控制可見光通訊的傳播內(nèi)容。Zigbee組網(wǎng)協(xié)議符合Zigbee3.0HA協(xié)議規(guī)范。利用Zigbee模塊和Zigbee終端對(duì)LED輸入信號(hào)，通過(guò)LED調(diào)制驅(qū)動(dòng)模塊將信號(hào)加載到LED燈具上，利用接收子系統(tǒng)以及APP實(shí)現(xiàn)對(duì)光信號(hào)的提取，實(shí)現(xiàn)定位以及導(dǎo)航功能。該系統(tǒng)利用LED作室內(nèi)照明通信，不僅能實(shí)現(xiàn)照明功能，而且可以通過(guò)無(wú)線實(shí)時(shí)更新信息，并通過(guò)可見光通訊廣播給用戶，具有廣闊的應(yīng)用前景。
[0028]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有以下優(yōu)點(diǎn)和有益效果:
[0029](I)一款結(jié)合Zigbee和VLC的高集成、低成本的驅(qū)動(dòng)電源，使VLC功能在不同類型LED燈具產(chǎn)品上均能實(shí)現(xiàn)。
[0030](2)采用提取ID光碼進(jìn)行識(shí)別的定位算法，提高VLC定位準(zhǔn)確度。
[0031](3)基于可見光通信的可商用的包括布設(shè)、使用和維護(hù)方便的導(dǎo)購(gòu)信息推送系統(tǒng)。
[0032](4)將可見光通信定位算法應(yīng)用于手機(jī)APP軟件上實(shí)現(xiàn)導(dǎo)航導(dǎo)購(gòu)。
[0033](5)兼顧照明和可見光通信的超市照明。
【附圖說(shuō)明】
[0034]圖1為本實(shí)用新型基于Zigbee通信和可見光通信相結(jié)合的導(dǎo)購(gòu)系統(tǒng)示意圖。
[0035]圖2為接受子系統(tǒng)中攝像頭的工作示意圖。
[0036]圖3為VLC應(yīng)用于商場(chǎng)定位的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0037]下面結(jié)合實(shí)施例及附圖，對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步地詳細(xì)說(shuō)明，但本實(shí)用新型的實(shí)施方式不限于此。
[0038]實(shí)施例
[0039]如圖1所示，一種基于Zigbee通信和VLC通信的商場(chǎng)導(dǎo)購(gòu)系統(tǒng)，包括:發(fā)射子系統(tǒng)、傳輸子系統(tǒng)和接收子系統(tǒng)，所述發(fā)射子系統(tǒng)具有Zigbee模塊、Zigbee終端、LED驅(qū)動(dòng)電路和COB封裝LED燈具，所述接收子系統(tǒng)具有:手機(jī)攝像頭和經(jīng)過(guò)設(shè)計(jì)的APP，所述傳輸子系統(tǒng)用于把COB封裝LED燈具發(fā)出的可見光信號(hào)傳輸給光電檢測(cè)器件;所述的Zigbee通信模塊把LED燈光控制信息傳輸給Zigbee終端，通過(guò)Zigbee自組網(wǎng)技術(shù)，將LED驅(qū)動(dòng)電源無(wú)線組網(wǎng)?？刂浦行膶?duì)每個(gè)照明設(shè)備的Mac地址單獨(dú)管理，使得每個(gè)照明設(shè)備有其獨(dú)特的ID碼，并通過(guò)Zigbee網(wǎng)絡(luò)將服務(wù)信息推送到對(duì)應(yīng)的照明設(shè)備。信號(hào)傳輸時(shí)，Zigbee模塊會(huì)將信息編碼，編碼后產(chǎn)生的數(shù)字調(diào)制信號(hào)會(huì)加載到單級(jí)LED驅(qū)動(dòng)模塊上。驅(qū)動(dòng)電源通過(guò)數(shù)字控制總線，以指令的形式控制照明設(shè)備(LED)的光輸出量。當(dāng)數(shù)字信號(hào)在時(shí)域連續(xù)變化時(shí)，驅(qū)動(dòng)電源的恒流輸出也隨之變化，即實(shí)現(xiàn)對(duì)光通量的幅度調(diào)制。照明設(shè)備(LED)發(fā)出被調(diào)制的光，被手機(jī)攝像頭的圖像傳感器接收，并轉(zhuǎn)化為電信號(hào)，如圖2所示，手機(jī)攝像頭的圖像傳感器同時(shí)接收同一空間范圍內(nèi)LED發(fā)射出的可見光信號(hào)，接收可見光信號(hào)后，在圖像傳感器上形成亮暗不同的光斑，通過(guò)軟件算法的設(shè)計(jì)，提取最亮點(diǎn)LED所包含的ID光碼進(jìn)行識(shí)別后，即可將用戶定位于LED所在的區(qū)域中。
[0040]如圖3所示，每個(gè)光源設(shè)備本身具有獨(dú)有的ID光碼，手機(jī)接收到某設(shè)備的光信號(hào)，通過(guò)對(duì)ID進(jìn)行識(shí)別對(duì)應(yīng)，即可對(duì)應(yīng)為光源位置，根據(jù)預(yù)設(shè)的地圖文件的對(duì)比，即可得到所在位置。
[0041]上述實(shí)施例僅為本實(shí)用新型的一種實(shí)施方式，但本實(shí)用新型的實(shí)施方式并不受上述實(shí)施例的限制，其他任何未背離本實(shí)用新型的精神實(shí)質(zhì)與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡(jiǎn)化均應(yīng)為等效的置換方式，都包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種基于Zigbee通信和可見光通信的導(dǎo)購(gòu)系統(tǒng)，包括:發(fā)射子系統(tǒng)、傳輸子系統(tǒng)和接收子系統(tǒng)，其特征在于，所述發(fā)射子系統(tǒng)具有:控制中心、Zigbee模塊、Zigbee終端、LED驅(qū)動(dòng)電路和LED燈具，所述接收子系統(tǒng)具有:手機(jī)攝像頭和經(jīng)過(guò)設(shè)計(jì)的APP;所述Zigbee模塊、Zigbee終端、LED驅(qū)動(dòng)電路和LED燈具依次連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，每個(gè)所述LED燈具有獨(dú)特的ID碼。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述Zigbee模塊通過(guò)自組網(wǎng)，將各個(gè)LED燈具無(wú)線組網(wǎng)。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述LED燈具采用COB封裝技術(shù)封裝而成。
【文檔編號(hào)】G06Q30/02GK205621067SQ201620246590
【公開日】2016年10月5日
【申請(qǐng)日】2016年3月28日
【發(fā)明人】文尚勝, 羅健, 關(guān)偉鵬, 吳玉香
【申請(qǐng)人】華南理工大學(xué)