[实用新型]一种基于平板灯和移动终端摄像头的可见光通信系统

说明书

本实用新型公开了一种基于平板灯和移动终端摄像头的可见光通信系统，系统包括发射机和接收机，发射机包括嵌入式系统及其外围电路驱动的LED平板灯、接收机为带有CMOS摄像头的移动终端；LED平板灯可将LED点光源发出的光转换成面光源，有利于CMOS摄像头的接收与成像。本实用新型所采用的技术基于可见光通信技术，具有配对迅速、安全性好、不易被篡改、成本低廉等优点，是移动支付理想的短距离通信技术，具有广阔的市场应用前景。

技术领域

本实用新型涉及可见光通信技术领域，特别涉及一种基于平板灯和移动终端摄像头的可见光通信系统。

背景技术

近年来，随着LED照明产业的飞速发展，LED在各行各业得到广泛的应用。与传统的照明光源如白炽灯和节能灯相比，LED不仅功耗小、亮度高，还拥有良好的调制性能。将人眼无法识别的高频信号加载到LED上，催生出了一项新的技术——可见光通信技术。

另一方面，随着智能手机的普及和二维码/条形码等技术的成熟，移动支付由于其便捷高效而越来越收到人们的青睐。虽然二维码/条形码等技术应用成本低、方便快捷，但其安全性不高，依靠公开的解码标准就能将其解码，因而在安全保密要求高的场合面临着信息泄露和被篡改的风险。而目前市面上的智能手机几乎都携带有CMOS摄像头，其曝光方式带来的卷帘效应可以被应用到可见光通信技术上，取代光电二极管作为可见光信号的接收器，从而大大提高了可见光通信技术的普及成本和使用价值。

目前的可见光通信技术常采用LED灯珠作为信号发射源，而LED灯珠发光过于集中，在CMOS摄像头上会产生局部过曝光的现象，从而给解码带来较大的难度。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种基于平板灯和移动终端摄像头的可见光通信系统，本实用新型基于可见光通信技术，具有配对迅速、安全性好、不易被篡改、成本低廉等优点，具有广阔的市场应用前景。可以实现低误码率的可见光通信，是移动支付理想的短距离通信技术。

本实用新型的目的通过以下的技术方案实现：一种基于平板灯和移动终端摄像头的可见光通信系统，包括：发射机和接收机；发射机包括稳压电源、升压电路、降压电路、嵌入式系统、LED驱动电路以及LED平板灯；接收机为带有CMOS摄像头的移动终端；发射机和接收机依次级联，构成完整的VLC系统。

优选的，稳压电源通过升压电路对LED驱动电路供电，同时通过降压电路向嵌入式系统供电；嵌入式系统对传输数据进行调制，通过GPIO接口向LED驱动电路输出模拟电压信号，模拟电压信号通过LED驱动电路上的DD311芯片可以转化为适合LED驱动的电流信号，电流信号驱动LED平板灯发送可见光信号。

优选的，所述的LED平板灯采用侧入式平板灯，光输出光强度分布均匀并且无亮点或暗点。

优选的，带有CMOS摄像头的移动终端通过其内部的CMOS图像传感器接收可见光信号并将其转化为电信号，从而可以在移动终端内部对信号进行解调得到原始的数据。

优选的，上述可见光通信系统的编码采用OOK调制+39码的编码方法，将需要发送的数据按39码的编码方式编码成为条纹，从而利用发射机将调制后的条纹发射。

本实用新型与现有技术相比，具有如下优点和有益效果：

(1)本实用新型利用智能手机摄像头CMOS自带的卷帘快门的果冻效应和行像素曝光时间重叠效应将可见光信号转化为一帧帧亮暗相间的条纹画面，从而对编码进行解调。而CMOS图像传感器早已被广泛应用于目前的市面上的手机摄像头，再辅以相应的移动端应用软件，这非常有利于本实用新型的实际应用。

(2)本实用新型采用侧入式平板灯作为可见光信号发射源，避免了局部过曝光给解码带来的难题，并且比起普通LED灯灯光分布更为均匀，而不会后者一样刺眼，实用性更强。

附图说明