本发明属于通信设备技术领域，涉及路由器，尤其是涉及一种基于Li-Fi无线通讯的路由器。
背景技术：
路由器(Router)，是连接因特网中各局域网、广域网的设备，它会根据信道的情况自动选择和设定路由，以最佳路径，按前后顺序发送信号。路由器是互联网络的枢纽、"交通警察"。目前路由器已经广泛应用于各行各业，各种不同档次的产品已成为实现各种骨干网内部连接、骨干网间互联和骨干网与互联网互联互通业务的主力军。路由和交换机之间的主要区别就是交换机发生在OSI参考模型第二层(数据链路层)，而路由发生在第三层，即网络层。这一区别决定了路由和交换机在移动信息的过程中需使用不同的控制信息，所以说两者实现各自功能的方式是不同的。路由器(Router)又称网关设备(Gateway)是用于连接多个逻辑上分开的网络，所谓逻辑网络是代表一个单独的网络或者一个子网。当数据从一个子网传输到另一个子网时，可通过路由器的路由功能来完成。因此，路由器具有判断网络地址和选择IP路径的功能，它能在多网络互联环境中，建立灵活的连接，可用完全不同的数据分组和介质访问方法连接各种子网，路由器只接受源站或其他路由器的信息，属网络层的一种互联设备。
现在路由器无线通讯只有WiFi和有线局域网通讯功能，而WiFi技术已经越来越普及，但是仍然存在着上网速度慢(传输速率有限)，无线信号不够稳定等问题，而且现在越来越多的家庭都已经光纤入户了，但是入户以后无线传输问题却没有解决，WiFi太慢，光纤入户了也体现不出高带宽，并且WiFi利用了射频信号，射频资源是有限的，WiFi热点越多互相干扰也越来越大。而Li-Fi作为一种新的技术，利用的是可见光通信，可见光频谱的宽度达到射频频谱的1万倍，这意味着可见光通信能带来更高的带宽。
Li-Fi一般指可见光无线通信，可见光无线通信又称“光保真技术”，英文名LightFidelity(简称LiFi)是一种利用可见光波谱(如灯泡发出的光)进行数据传输的全新无线传输技术。根据不同速率在光中编码信息完全可行，例如：LED开表示1，关表示0，通过快速开关就能传输信息。由于LED的发光强度，人眼不会注意到光的快速变化。与光纤通信拥有同样的优点，高带宽，高速率，不同的是LiFi是使用光传播在我们周围的环境中，自然光能到达的任何地方，就有LiFi的信号。
例如，中国专利文献公开了一种路由器[申请号：201410760520.2]，包括一壳体及一收容在所述壳体中的电路板，所述电路板上设有一让位口，所述壳体设有一开口，所述路由器还包括一扩展模组，所述扩展模组能够穿过所述开口并收容在所述电路板的让位口中，所述扩展模组能够建立局域网及WIFI信号以方便电子设备的接入。
上述方案虽然能使路由器连接更多的电子设备，然而该方案仍然存在着无线传输带宽有限等技术问题。
还如，中国专利文献公开了一种无线路由器[申请号：201410760520.2]，包括：机体，机体上设有多个USB插孔；多个天线组件，每个天线组件包括外壳、天线、PCB板和与USB插孔配合的USB插头，天线和PCB板设在外壳内，USB插头可活动地设在外壳上，其中当天线组件的USB插头与USB插孔配合时天线组件为机体的发射天线，当天线组件的USB插头与USB插孔脱离时天线组件为与机体匹配的WiFi放大器。
上述方案虽然能使路由器具有更好的WiFi信号，然而该方案仍然存在着无线传输带宽有限等技术问题。
技术实现要素：
本发明的目的是针对上述问题，提供一种通讯速率快且信号稳定的基于Li-Fi无线通讯的路由器。
为达到上述目的，本发明采用了下列技术方案：
基于Li-Fi无线通讯的路由器，包括中央处理器和供电模块，所述的中央处理器上连接有用于连接互联网信号的wan端口和用于无线通讯的WiFi模块，所述的中央处理器上还连接有至少一个光通讯系统，所述的光通讯系统包括至少一个光信号发射模块和至少一个光信号接收模块。
在上述的基于Li-Fi无线通讯的路由器中，所述的光信号发射模块包括与中央处理器连接能将基带信号按照FSK调制模式从低频调制到高频的信号调制模块，所述的信号调制模块与能够将高频信号进行信号放大、滤波和去除噪声的光驱动电路相连，所述的光驱动电路与发光体相连。
在上述的基于Li-Fi无线通讯的路由器中，所述的光信号接收模块包括光源接收器，所述的光源接收器与光电转换模块相连，所述的光电转换模块依次通过运放模块和滤波模块与能够将收到的高频信号按FSK解调从高频到低频基带信号并通过放大、滤波和去除噪声的信号处理同步解调模块相连，所述的信号处理同步解调模块与中央处理器相连。
在上述的基于Li-Fi无线通讯的路由器中，所述的光源接收器包括能从复合光中分出特定频率波段的光并将有用光信号分离出来传给光电转换模块的滤光片，所述的光电转换模块包括光电倍增管。
在上述的基于Li-Fi无线通讯的路由器中，所述的中央处理器上连接有能够改变发光体照射角度的光源发射角度调节模块。
在上述的基于Li-Fi无线通讯的路由器中，所述的中央处理器上还连接有能够控制发光体照射距离的光距调节模块。
在上述的基于Li-Fi无线通讯的路由器中，所述的中央处理器上连接有能够改变光源接收器可接收光源角度的光源接收角度调节模块。
在上述的基于Li-Fi无线通讯的路由器中，所述的发光体包括LED灯、激光灯、荧光灯、卤素灯、白炽灯和日光灯中的任意一种或多种的组合。
在上述的基于Li-Fi无线通讯的路由器中，所述的供电模块包括有线供电模块和/或充电式供电模块。
在上述的基于Li-Fi无线通讯的路由器中，所述的充电式供电模块包括电池，在电池上设有无线充电模块。
本发明提供的基于Li-Fi无线通讯的路由器，其具有设计合理、功能多样、通讯速率快且信号稳定等技术特点。
附图说明
图1是本发明提供的结构示意图。
图中，中央处理器1、供电模块2、有线供电组件21、电式供电组件22、wan端口11、WiFi模块12、LAN模块13、光信号发射模块4、光信号接收模块5、信号调制模块41、光驱动电路42、发光体43、光源接收器51、光电转换模块52、运放模块53、滤波模块54、信号处理同步解调模块55、光源发射角度调节模块44、光距调节模块45、光源接收角度调节模块56、感光模块7、USB端口8、LiFi收发器9、LiFi发射器91或LiFi接收器92、滤光片5a、滤光片切换模块5b。
具体实施方式
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
实施例1：
如图1所示，本实施例基于Li-Fi无线通讯的路由器，包括中央处理器1和供电模块2，中央处理器1上连接有用于连接互联网信号的wan端口11和用于无线通讯的WiFi模块12以及用于以太网通讯的LAN模块13，中央处理器1上还连接有至少一个光通讯系统3，光通讯系统3包括至少一个光信号发射模块4和至少一个光信号接收模块5。
WiFi模块12和光通讯系统3同时存在的路由器能够给用户提供更好的无线传输环境，只需要替换现有的路由器，无需进行其它改造，补充了现有射频技术的局限性，有利于扩展频谱空间。
当用户需要使用高带宽传输时，通过光通讯系统3进行通讯即可使用户得到最理想的传输速率，解决了现有WiFi传输速率有限的问题；由于光通讯系统3无法进行穿透性传输。因此，当用户在光通讯系统3无法使用的区域时，路由器采用WiFi模块12进行无线通讯可以满足用户无线传输的需求。
如果路由器只采用WiFi模块12，那么会导致传输速率有限，无法使用剩余的带宽，更浪费了用户宝贵的时间；如果只采用光通讯系统3，当用户在光通讯系统3无法照射到的位置时，或者需要关闭光通讯系统3照明时，就无法进行无线传输，需要另外购置WiFi设备，从而增加了用户的使用成本。
当然，在使用无线终端时，路由器也可以采用光信号发射模块4发送信号，WiFi模块12接收信号，因为部分使用者不希望自己的无线终端在欣赏视频时还亮着大灯泡，无线终端包括手机、平板、笔记本等设备。因此，WiFi模块12和光通讯系统3同时存在是非常有必要的。
更具体的说，光信号发射模块4包括与中央处理器1上GPIO1接口连接能将基带信号按照FSK调制模式从低频调制到高频的信号调制模块41，信号调制模块41与能够将高频信号进行信号放大、滤波和去除噪声的光驱动电路42相连，光驱动电路42与发光体43相连。
在本实施例中，发光体43包括LED灯、激光灯、荧光灯、卤素灯、白炽灯和日光灯中的任意一种或多种的组合，其能有效地提高信号发送的速度，使用户得到更好的体验，并且保障信号传送的稳定性。
在本实施例的进一步优选方案中，发光体43采用LED灯，LED灯的能耗较低、使用寿命长，可以工作在高速状态，其它种类的灯如果频繁的启动或关断，很快的坏掉，使用寿命短，因此，相比于其它各类的灯，LED灯的使用更加安全。
LED灯可以采用固态封装，其属于冷光源类型，所以它能便于运输和安装，其可以被装置在一些微型和封闭的设备中，不怕振动，即使路由器掉落在地上也不易损坏。
光信号接收模块5包括光源接收器51，光源接收器51与光电转换模块52相连，光电转换模块52依次通过运放模块53和滤波模块54与能够将收到的高频信号按FSK解调从高频到低频基带信号并通过放大、滤波和去除噪声的信号处理同步解调模块55相连，信号处理同步解调模块55与中央处理器1的GPIO2接口相连；光源接收器51包括能从复合光中分出特定频率波段的光并将有用光信号分离出来传给光电转换模块52的滤光片，本实施例中的滤光片为带通滤光片，滤波模块54为高通滤波模块，光电转换模块52包括光电倍增管。
通过带通滤光片能有效屏蔽无用光，降低了设备识别难度，使中央处理器无需进行大量的分析处理，有效地提高了传输速率和运算速度，更减少了发热量以及能耗。
在不同环境使用时，中央处理器1上连接有能够改变发光体43照射角度的光源发射角度调节模块44。在光源较多时或需要避开某个方位传送信号时，光源发射角度调节模块44可以改变发光体43照射的角度，从而保障传送速度；在调节信号距离时，中央处理器1上还连接有能够控制发光体43照射距离的光距调节模块45。
通过光距调节模块45，可以根据场地的不同或使用环境的需要，改变发光体43的照射距离。
中央处理器1上连接有能够改变光源接收器51可接收光源角度的光源接收角度调节模块56。光源接收角度调节模块56，可以在某些光源复杂且光源接收器51无法识别时，调整光源接收器51至能够接收到的角度，屏蔽光源复杂的方向。还例如：在需要多台路由器或者多个光信号发射模块4发送不同信号时，在需要两个路由器进行LiFi桥接时，通过调节光源发射角度调节模块44和光源接收角度调节模块56，使发光体43照射方向和光源接收器51接收方向处于同一轴向上。
在停电时，一般路由器都无法正常工作，导致了无线终端有电而没有网络的情况，本发明路由器能够在停电时也能继续使用给用户提供优质的服务，供电模块2包括有线供电组件21和/或充电式供电组件22；充电式供电组件22包括电池221，在电池221上连有无线充电模块22，无线充电模块22可以电磁感应式充电、磁场共振充电和无线电波式充电中的任意一种或多种的组合，采用无线充电可以使路由器在没有电源的位置使用，而无需重新布线，解决了路由器安放位置局限性的问题。显然，充电式供电组件22还可以通过有线供电对充电式供电组件22进行充电。
实施例2：
如图1所示，本实施例的结构、原理以及实施例步骤与实施例1类似，不同之处在于：本实施例的技术方案中,中央处理器1上连接有至少一个用于连接互联网信号的wan端口11和至少一个用于无线通讯的WiFi模块12，采用多个wan端口11可以进行网速的叠加，从而使本路由器能进行更高速的无线传输；WiFi模块12可以采用2.4GHz频段模块和/或5GHz频段模块。
由于光通讯系统3传输的局限性，导致在没有光照的区域无法使用。因此，需要通过WiFi模块12进行辅助，采用5GHz频段模块能够获得较2.4GHz频段模块更好的网速，但，传输距离有限，而2.4GHz频段模块穿透性更好，衰减能力强。
部分使用者，在使用手机或平板等无线终端设备时，不希望自己的无线终端在欣赏视频时还亮着大灯泡进行数据的发送，路由器可以采用光信号发射模块4发送信号，WiFi模块12接收信号，无线终端通过光信号接收，WiFi通道发送，由于2.4GHz频段模块通讯速度有限。因此，可以采用5GHz频段发送信号给WiFi模块12，用户可以获得更好的使用体验。
实施例3：
如图1所示，本实施例的结构、原理以及实施例步骤与实施例1类似，不同之处在于：本实施例中,中央处理器1上还连接有能够感知环境光亮度及环境色彩的感光模块7，感光模块7将采集到的数据发送给中央处理器1，中央处理器1根据需要改变发光体43的亮度。
实施例4：
如图1所示，本实施例的结构、原理以及实施例步骤与实施例1类似，不同之处在于：本实施例中,中央处理器1上还连接有能够感知环境光亮度及环境色彩的感光模块7，感光模块7将采集到的数据发送给中央处理器1，发光体43为多色LED灯，中央处理器1根据需要发送信号给光驱动电路42改变发光体43的亮度，更可以调整发光体43的色彩，使其与环境光有较大的反差，使无线终端更容易识别。
采用多色LED灯，是因为路由器在环境光较为复杂环境中使用时，如果发光体43色彩单调，将会导致无线终端或进行LiFi桥接的设备无法识别，采用多色LED灯则可以有效的解决该问题，大大提高了识别性，更提高了识别精确度，保障数据传输的可靠性。
在多台路由器或者多个光信号发射模块4发送不同信号时，如果采用相同灯色的发光体43则无线终端无法识别，采用多色LED灯则可以有效的解决该问题，使移动终端能够识别需接收的某个光信号发射模块4送出的信号。
实施例5：
如图1所示，本实施例的结构、原理以及实施例步骤与实施例1类似，不同的地方在于：光源接收器51包括能从复合光中分出特定频率波段的光并将有用光信号分离出来传给光电转换模块52的滤光片5a，滤光片5a安装在滤光片切换模块5b上，在滤光片切换模块5b上还安装有若干不同规格和颜色的滤光片5a。
能够根据需要切换不同规格或颜色的滤光片5a，当无线终端LED灯色彩发生变换时，通过滤光片切换模块5b更换路由器的滤光片5a。本实施例中的滤光片5a为带通滤光片。采用滤光片切换模块5b能够使本发明在多种不同的环境中使用，适应性更强，信号传输更为稳定。
实施例6：
如图1所示，本实施例的结构、原理以及实施例步骤与实施例1类似，不同的地方在于：本实施例中,中央处理器1上还连接有若干个USB端口8，在每个USB端口8上连接有可拆卸的LiFi收发器9、LiFi发射器91或LiFi接收器92。
由于使用的需要，在每个USB端口8上连接有可拆卸的LiFi收发器9、LiFi发射器91或LiFi接收器92，可以根据需要增加或减少LiFi收发器9、LiFi发射器91或LiFi接收器92的数量，从而满足用户不同的使用需求，降低用户的购置成本。
显然，作为优选，USB端口8上也可以插设其它无线通讯模块或数据存储设备等。
与现有技术相比，本发明基于Li-Fi无线通讯的路由器技术方案具有如下技术特点：
1、其设计合理，功能多样，通讯速率快且信号稳定。
2、Li-Fi通信比Wi-Fi相比，其有着更高效率、更大带宽、更安全和高速获取的通信技术优势。
3、将Li-Fi技术使用在路由器上，提高了路由器通信方式的多样性和稳定性，补充了现有射频技术的局限性，有利于扩展频谱空间。
4、环境适应性强，能使路由器在不同的环境中使用Li-Fi通讯,并且还解决了路由器安装位置限制的问题。
5、此外，Li-Fi对使用环境的生态影响较小，其能够在医院和机场等场所广泛的使用。
尽管本文较多地使用了中央处理器1、供电模块2、有线供电组件21、电式供电组件22、wan端口11、WiFi模块12、LAN模块13、光信号发射模块4、光信号接收模块5、信号调制模块41、光驱动电路42、发光体43、光源接收器51、光电转换模块52、运放模块53、滤波模块54、信号处理同步解调模块55、光源发射角度调节模块44、光距调节模块45、光源接收角度调节模块56、感光模块7、USB端口8、LiFi收发器9、LiFi发射器91或LiFi接收器92、滤光片5a、滤光片切换模块5b等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质,把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。