一种电力线载波通信协调下的可见光信标系统的制作方法

本实用新型涉及通信技术领域，具体是一种电力线载波通信协调下的可见光信标系统。

背景技术：

可见光通信（Visible Lighting Communication，简称VLC）是基于LED而新兴的一种通信方式，它以发光二极管LED发射的白光作为定位信号的载体，利用人眼视觉暂留效应，从而发出高速闪烁的定位信号，该技术具有无电磁辐射、不受应用环境限制、硬件成本低等优点，是理想的室内无线接入方案之一。

电力线通信（Power Line Communication，简称PLC）是一种利用中、低压电力线作为通信介质，实现数据、语音、图像等综合业务传输的通信技术，其具有覆盖范围广、一线两用、各类电器均可直接作为网络终端等优势，是解决室内定位和通信最具有竞争力的方案之一。

将可见光通信与电力线通信结合在一起，既满足了日常室内照明需求，也大大地减少了重新布线的复杂度，两者结合为室内定位信标系统提供了一种经济可靠的技术方案。

技术实现要素：

本实用新型的目的是针对现有技术的不足，而提供一种电力线载波通信协调下的可见光信标系统。这种系统低成本、易维护、无电磁辐射、不受应用环境限制、易于管理。

实现本实用新型目的的技术方案是：

一种电力线载波通信协调下的可见光信标系统，包括信标总服务器、信标子服务器和VLC信标接收终端，信标总服务器与信标子服务器通过电力线载波通信互联，信标子服务器和VLC信标接收终端通过光传播互联。

所述信标总服务器包括信标管理单元和与信标管理单元连接的第一电力线载波模块。

所述信标子服务器包括信标处理单元和与信标处理单元连接的第二电力线载波模块及VLC信标发射终端。

所述VLC信标发射终端设有顺序连接的第一微控器电路、LED驱动电路、LED光源阵列。

所述VLC信标接收终端设有顺序连接的光电转换电路、滤波电路、主放大电路、比较器电路和第二微控器电路。

所述信标子服务器为至少2个。

所述信标管理单元、信标处理单元均采用STM32F1系列芯片；

所述第一、第二电力线载波模块均采用基于FSK调制方式的HLPLC520F芯片；

所述第一微控器电路、第二微控器电路中的微控器芯片采用STM32F1系列芯片；

所述LED驱动电路以MOSFET管IRF840系列为核心电路 。

所述信标总服务器用来制定信标发送规则，可见光的发送规则为空间与时间上的复用，每一个信标子服务器在给定的时间槽上发送信标，为避免冲突，多个子服务器的信标由总服务器协调部署，信标发送内容为信标子服务器的室内坐标。

信标总服务器中的信标管理单元协调部署各信标子服务器的信标和时间槽信息，信标管理单元把上述信息送入第一电力线载波模块作处理，然后，通过电力线把第一电力线载波模块处理后的信息传输至各信标子服务器；

信标子服务器首先通过电力线收到来自信标总服务器下发的信标和时间槽信息，并送入第二电力线载波模块作处理，然后，把第二电力线载波模块处理后的数据送入信标子服务器中的信标处理单元，信标处理单元在信标总服务器给定的时间槽上，利用VLC信标发射终端发送信标，信标发送内容为信标子服务器的室内坐标，VLC信标发射终端的第一微控电路的微控器接收来自信标总服务器下发带有信标和时间槽的数据，对上述数据作脉冲位置调制，将调制后的数据送入LED驱动电路，然后，在信标总服务器给定的时间槽位置，通过LED光源阵列把调制后的数据搭载于可见光进行发射；

VLC信标接收终端的光电转换电路把收到的可见光信号转换为电压信号，电压信号被送入滤波电路作处理，处理后的信号送入主放大电路并作放大处理，放大后的信号送入比较器电路做信号处理，比较器处理后的信号送入第二微控电路的微控器作解码处理，得到信标子服务器的室内坐标。

这种系统不仅避免了可见光发射终端在时间和空间上产生的冲突，而且也避免了不同LED光源间信息的干扰，为室内定位提供更可靠的方案。

与现有技术相比，这种系统的优点为：（1）低成本、易维护、无电磁辐射、不受应用环境限制；（2）信标总服务器的加入，通过分配、协调时间槽，不仅避免相邻LED光源间信息干扰，在室内接收端准确收到来自不同LED的坐标信息，而且易于管理信标子服务器的信标动态。

这种系统低成本、易维护、无电磁辐射、不受应用环境限制、易于管理。

附图说明

图1为实施例的结构示意图；

图2 为实施例的VLC信标收发终端结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型内容作进一步的阐述，但不是对本实用新型的限定。

实施例：

参照图1、图2，一种电力线载波通信协调下的可见光信标系统，包括信标总服务器、信标子服务器和VLC信标接收终端，信标总服务器与信标子服务器通过电力线载波通信互联，信标子服务器和VLC信标接收终端通过光传播互联。

所述信标总服务器包括信标管理单元和与信标管理单元连接的第一电力线载波模块。

所述信标子服务器包括信标处理单元和与信标处理单元连接的第二电力线载波模块及VLC信标发射终端。

所述VLC信标发射终端设有顺序连接的第一微控器电路、LED驱动电路、LED光源阵列。

所述VLC信标接收终端设有顺序连接的光电转换电路、滤波电路、主放大电路、比较器电路和第二微控器电路。

所述信标子服务器为至少2个。

本例中信标管理单元、信标处理单元均采用STM32F1系列芯片；

本例中第一、第二电力线载波模块均采用基于FSK调制方式的HLPLC520F芯片；

本例中第一微控器电路、第二微控器电路中的微控器芯片采用STM32F1系列芯片；

本例中LED驱动电路以MOSFET管IRF840系列为核心电路。

所述信标总服务器用来制定信标发送规则，可见光的发送规则为空间与时间上的复用，每一个信标子服务器在给定的时间槽上发送信标，为避免冲突，多个子服务器的信标由总服务器协调部署，信标发送内容为信标子服务器的室内坐标。

信标总服务器中的信标管理单元协调部署各信标子服务器的信标和时间槽信息，信标管理服务器把上述信息送入第一电力线载波模块作处理，然后，通过电力线把第一电力线载波模块处理后的信息传输至各信标子服务器；

信标子服务器首先通过电力线收到来自信标总服务器下发的信标和时间槽信息，并送入第二电力线载波模块作处理，然后，把第二电力线载波模块处理后的数据送入信标子服务器中的信标处理单元，信标处理单元在信标总服务器给定的时间槽上，利用VLC信标发射终端发送信标，信标发送内容为信标子服务器的室内坐标，VLC信标发射终端的第一微控电路的微控器接收来自信标总服务器下发带有信标和时间槽的数据，对上述数据作脉冲位置调制，将调制后的数据送入LED驱动电路，然后，在信标总服务器给定的时间槽位置，通过LED光源阵列把调制后的数据搭载于可见光进行发射；

VLC信标接收终端的光电转换电路把收到的可见光信号转换为电压信号，电压信号被送入滤波电路作处理，处理后的信号送入主放大电路并作放大处理，放大后的信号送入比较器电路做信号处理，比较器处理后的信号送入第二微控电路的微控器作解码处理，得到信标子服务器的室内坐标。