具有可見光通信和基于ip的射頻連接的多功能智能led系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】一種通信設(shè)備包括：發(fā)光二極管(LED)或LED陣列(24)；基于網(wǎng)際協(xié)議(IP)的射頻(RF)無線單元(20)，配置為通過RF無線通信網(wǎng)絡(luò)傳輸和接收數(shù)據(jù)；可見光通信(VLC)單元(23)，配置為對LED或LED陣列進(jìn)行驅(qū)動并且借助于數(shù)據(jù)對由LED或LED陣列(24)產(chǎn)生的光進(jìn)行調(diào)制；控制單元(21)，連接到基于IP的RF無線單元(20)和VLC單元(23)，配置為便于在VLC單元(23)與基于IP的RF無線單元(20)之間進(jìn)行通信。
【專利說明】具有可見光通信和基于IP的射頻連接的多功能智能LED系統(tǒng)
[0001]相關(guān)申請的交叉引用
[0002]本申請要求2014年3月18日提交的61/967，423號U.S.臨時(shí)專利申請的利益，該臨時(shí)專利申請通過引用合并于本文。
技術(shù)領(lǐng)域
[0003]本發(fā)明的實(shí)施例涉及多功能智能LED系統(tǒng)架構(gòu)，且具體地涉及具有若干集成的能力的智能LED系統(tǒng)，集成的能力包括照明、基于網(wǎng)際協(xié)議(IP)的射頻(RF)連接和可見光通信(VLC)0
【背景技術(shù)】
[0004]發(fā)光二極管(LED)代表生態(tài)環(huán)境友好型的照明技術(shù)，其特征在于發(fā)光效率高、使用壽命長以及可靠性高。LED由于性能的提高和成本的降低而流行起來，LED經(jīng)常用于照明、顯示和標(biāo)識應(yīng)用。
[0005]此外，LED的高響應(yīng)速度使它們適合于電子調(diào)制，允許它們用于可見光通信(VLC)應(yīng)用中。用于LED的調(diào)制頻率可設(shè)為足夠高以實(shí)現(xiàn)有意義的數(shù)據(jù)速率并且大大超過人類的閃光融合閾值，以使得LED的基本照明功能不被調(diào)制所影響。與傳統(tǒng)的無線射頻(RF)通信相比，VLC在更高的安全性、沒有RF輻射、寬的可用頻譜和收發(fā)器的簡單性方面是有利的。例如，對于下行鏈路通信，VLC能夠達(dá)到Gb/s級的數(shù)據(jù)速率，以及對于室內(nèi)定位，VLC能夠?qū)崿F(xiàn)亞米級的精度。
[0006]然而，傳統(tǒng)的VLC系統(tǒng)也存在缺點(diǎn)。例如，傳統(tǒng)的VLC系統(tǒng)缺乏有效的方式以將用于數(shù)據(jù)輸送的回程系統(tǒng)集成到VLC下行鏈路的源。對于在下行鏈路通信中使用的VLC，將要通過可見光傳輸?shù)臄?shù)據(jù)需要被輸送到照明裝置。假定LED總是連接到電力線，電力線通信(PLC)已被認(rèn)為是用于提供回程系統(tǒng)的可能的機(jī)構(gòu)。然而，PLC設(shè)備昂貴并且會顯著增加與這樣的LED VLC系統(tǒng)相關(guān)聯(lián)的成本。進(jìn)一步地，在性能方面，PLC設(shè)備對來自電力網(wǎng)的噪聲是敏感的，這引起數(shù)據(jù)速率上的可能的下降和通信中斷。還存在對一個電力網(wǎng)內(nèi)允許的PLC設(shè)備的數(shù)量的限制，這是對使用用于回程的PLC技術(shù)的LED VLC系統(tǒng)發(fā)展的另一障礙。
[0007]有關(guān)VLC系統(tǒng)的另一缺點(diǎn)在于傳統(tǒng)的VLC系統(tǒng)缺少用于VLC接收器的機(jī)構(gòu)以經(jīng)由上行鏈路連接來請求數(shù)據(jù)或請求其它服務(wù)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明的實(shí)施例提供了用于多種應(yīng)用的多功能、智能LED設(shè)備，多種應(yīng)用包括但不限于固態(tài)照明、顯示和標(biāo)識應(yīng)用。LED設(shè)備提供集成有基于IP的RF無線連接的VLC能力，并且包括例如VLC單元、基于IP的RF無線單元、具有存儲器(例如，非易失性存儲器)的控制單元和LED陣列。
[0009]對于VLC能力，以高頻率對來自LED陣列的LED的光進(jìn)行調(diào)制，以使得與其相關(guān)的任何閃爍對人眼而言都是察覺不到的。因此，經(jīng)調(diào)制的信號可由附近的VLC接收器捕捉并解碼，而沒有造成對LED的照明功能的任何降低。
[0010]基于IP的RF無線連接提供了用于基于VLC的通信的數(shù)據(jù)回程和/或上行鏈路，且進(jìn)一步允許將基于VLC的通信用作橋接，以擴(kuò)展用于RF無線通信網(wǎng)絡(luò)的RF信號覆蓋。
[0011 ]因此，本文所討論的多功能、智能LED設(shè)備的實(shí)施例提供集成有RF無線連接的VLC通信，而與此同時(shí)提供用于多個應(yīng)用的照明(例如，照明、顯示、標(biāo)識等)。進(jìn)一步地，基于LED的VLC和基于IP的RF無線連接的協(xié)同和交織使用允許實(shí)現(xiàn)附加的優(yōu)勢，包括但不限于高功率效率、高可靠性和低成本(包括整個系統(tǒng)的成本以及安裝成本)。
【附圖說明】
[0012]雖然所附的權(quán)利要求特別地闡明了本發(fā)明的特征，但從以下結(jié)合附圖進(jìn)行的詳細(xì)描述中可最佳地理解本發(fā)明連同其目標(biāo)和優(yōu)勢，在附圖中:
[0013I圖1A至圖1B是示出示例性智能LED系統(tǒng)的示意圖。
[0014]圖2是示出示例性智能LED設(shè)備的組件的框圖。
[0015]圖3A至圖3B是示出用于圖2中繪出的示例性智能LED設(shè)備的在多種情況下的數(shù)據(jù)路徑的框圖。
[0016]圖4是示出另一示例性智能LED設(shè)備的組件的框圖。
[0017]圖5A至圖5C是示出用于圖4中繪出的示例性智能LED設(shè)備的在多種情況下的數(shù)據(jù)路徑的框圖。
[0018]圖6至圖8是示出由示例性智能LED設(shè)備所執(zhí)行的操作的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0019]本發(fā)明的實(shí)施例提供了用于多種應(yīng)用的多功能、智能LED設(shè)備，多種應(yīng)用包括但不限于固態(tài)照明、顯示和標(biāo)識應(yīng)用。LED設(shè)備提供集成有基于IP的RF無線連接的VLC能力，并且包括例如VLC單元、基于IP的RF無線單元、具有存儲器(例如，非易失性存儲器)的控制單元和LED陣列。
[°02°]在示例性實(shí)施例中，經(jīng)由基于IP的RF無線單元的基于IP的RF無線連接接口所接收的信息用于對VLC單元進(jìn)行編程、控制和監(jiān)視(例如，包括設(shè)置VLC單元的工作頻率、設(shè)置VLC單元的光強(qiáng)度以及確定/傳輸VLC單元的工作狀態(tài))。一個設(shè)備的VLC單元與另一設(shè)備的VLC之間的通信用于擴(kuò)展RF無線通信網(wǎng)絡(luò)的信號覆蓋(S卩，允許設(shè)備用作到RF無線通信網(wǎng)絡(luò)的基于VLC的接入點(diǎn)以及/或者允許設(shè)備經(jīng)由VLC鏈路提供橋接以擴(kuò)展RF無線通信網(wǎng)絡(luò)的覆蓋)。替代地或附加地，基于IP的RF無線單元可提供用于VLC的回程以及用于VLC的上行鏈路連接。這允許基于IP的RF無線單元用作到VLC網(wǎng)絡(luò)的基于RF的接入點(diǎn)以及/或者允許RF鏈路用作對VLC網(wǎng)絡(luò)的覆蓋進(jìn)行擴(kuò)展的橋接。此外，基于IP的RF無線單元自身可用作RF接入點(diǎn)以與RF客戶端通信以及/或者與其它基于IP的RF無線單元通信以擴(kuò)展RF信號覆蓋。因此，將理解的是，通過利用根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的多功能、智能LED設(shè)備，可形成混合VLC和基于IP的RF系統(tǒng)，該系統(tǒng)利用智能LED設(shè)備以提供VLC通信并且擴(kuò)展基于IP的RF無線通信網(wǎng)絡(luò)，以及提供用于兩個網(wǎng)絡(luò)的附加的接入方式。系統(tǒng)可進(jìn)一步包括同樣提供照明、雙向VLC和基于IP的RF無線連接的智能LED服務(wù)器。
[0021]圖1A是提供多功能智能LED系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的示例性圖示的示圖，具有集成的VLC和基于IP的RF能力的智能LED設(shè)備10用于照明應(yīng)用。一個或多個智能LED設(shè)備10附近的終端11(例如，具有VLC和基于IP的RF通信能力的計(jì)算設(shè)備)可經(jīng)由多個不同的路徑通過RF網(wǎng)關(guān)12與服務(wù)器13進(jìn)行通信，這可包括例如終端11與智能LED設(shè)備10之間的VLC或基于IP的RF通信，以及智能LED設(shè)備10之間的RF通信和智能LED設(shè)備10與RF網(wǎng)關(guān)12之間的RF通信。
[0022]圖1B是提供多功能智能LED系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的示例性圖示的示圖，智能LED設(shè)備10具有集成的VLC和基于IP的RF能力并且用于顯示應(yīng)用或標(biāo)識應(yīng)用。在示例性顯示應(yīng)用中，來自多功能智能LED設(shè)備10的照明被用作用于顯示面板(例如LCD)的背光14。在示例性標(biāo)識應(yīng)用中，來自多功能智能LED設(shè)備10的照明被用作用于指示牌(例如廣告板)的背光14。與上文關(guān)于圖1A的討論類似，智能LED設(shè)備10附近的終端11可經(jīng)由多個不同的路徑通過RF網(wǎng)關(guān)12與服務(wù)器13進(jìn)行通信，這可包括例如終端11與智能LED設(shè)備10之間的VLC或基于IP的RF通信，以及智能LED設(shè)備10與RF網(wǎng)關(guān)12之間的RF通信。
[0023]圖2是示出示例性實(shí)施例中的多功能智能LED設(shè)備200的組件的框圖。智能LED設(shè)備200包括用于提供基于IP的無線連接功能的基于IP的RF無線單元20、具有VLC單元23的LED或LED陣列24和控制單元21，VLC單元23用于利用用于VLC的LED或LED陣列24，控制單元21用于將由基于IP的RF無線單元20所進(jìn)行的基于RF的通信與由VLC單元23借助于LED或LED陣列24所進(jìn)行的基于VLC的通信相集成。
[0024]基于IP的RF無線單元20包括例如無線收發(fā)器(例如，支持WiFi的收發(fā)器)，并且其能夠以RF級頻率來接收和傳輸信號。網(wǎng)際協(xié)議(IP)是負(fù)責(zé)確保通過因特網(wǎng)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)包被路由到它們預(yù)期的目的地的標(biāo)準(zhǔn)的集合。VLC單元23包括例如，LED驅(qū)動器，以使LED通電；VLC調(diào)制器，以相應(yīng)于其輸入數(shù)據(jù)來打開/關(guān)閉LED(這可如LED驅(qū)動器的數(shù)字調(diào)光端口那樣或類似于LED驅(qū)動器的數(shù)字調(diào)光端口來實(shí)施)。控制單元21包括例如處理器(例如，微控制器)，以處理RF無線單元20、VLC單元23和其它設(shè)備之間所通信的命令和數(shù)據(jù)并且調(diào)整它們的操作。存儲器22，例如非易失性存儲器(例如，閃存存儲器或EEPR0M)，用于存儲用于控制單元21的程序和數(shù)據(jù)。一旦整個智能LED系統(tǒng)通電，控制單元21就會讀取存儲器22中的程序和數(shù)據(jù)。LED或LED陣列24可以是適合于多個應(yīng)用的單個LED或多個LED的布置，多個應(yīng)用例如是照明、顯示和標(biāo)識應(yīng)用。取決于VLC單元23中的LED驅(qū)動器，LED可串聯(lián)連接或并聯(lián)連接或兩者都有。
[0025]圖3A是示出用于圖2中繪出的示例性智能LED設(shè)備的通信路徑在下述情況下的框圖，該情況是智能LED設(shè)備的VLC功能被用于信息廣播或數(shù)據(jù)傳輸(例如，包括廣播地址、位置和/或識別信息)?？刂茊卧?1對基于IP的RF無線單元20進(jìn)行控制(例如，將其設(shè)置為處于傳輸模式或處于接收模式)。存儲器22存儲用于控制單元21來執(zhí)行的指令(例如，處理器可執(zhí)行指令、程序的一部分)。存儲器22還可用于存儲將要在VLC信息廣播中使用的或?qū)⒁?jīng)由VLC傳輸?shù)臄?shù)據(jù)(例如，可經(jīng)由基于IP的RF無線單元20來接收用于廣播或傳輸?shù)臄?shù)據(jù)以及與其相關(guān)的命令，控制單元21使數(shù)據(jù)和/或命令存儲在存儲器22處)。控制單元21(例如，按照所接收命令)進(jìn)一步控制VLC單元23，從而利用LED或LED陣列24用于VLC信息廣播或VLC數(shù)據(jù)傳輸(例如，通過指示VLC單元23的LED驅(qū)動器借助于用于來自存儲器22的廣播或傳輸?shù)臄?shù)據(jù)對來自LED或LED陣列24的光進(jìn)行調(diào)制)。
[0026]將理解的是，LED光被調(diào)制以廣播或傳輸信息，而不會明顯地影響由LED或LED陣列24所執(zhí)行的照明功能。還將理解的是，上文描述的以及圖3A中繪出的具體路徑僅是示例性的，并且在不脫離發(fā)明原理的情況下，這些路徑和智能LED設(shè)備組件的其它實(shí)施是可實(shí)現(xiàn)的(例如，通過在VLC單元23與存儲器22之間設(shè)置直接的連接以使VLC單元23直接地獲取用于廣播的數(shù)據(jù);或者通過使用用于待廣播的數(shù)據(jù)的單獨(dú)的緩存以使用于廣播的數(shù)據(jù)無需存儲在存儲器22處)。這同樣適用于以下將進(jìn)一步討論的應(yīng)用的其它附圖，它們同樣僅是示例性的并且不旨在將本發(fā)明的范圍僅僅限制于所繪出的路徑和結(jié)構(gòu)。
[0027]圖3B是示出用于圖2中繪出的示例性智能LED設(shè)備的通信路徑在下述情況下的框圖，該情況是智能LED設(shè)備的VLC功能被用于雙向通信。根據(jù)圖3B的智能LED設(shè)備200的操作與上文討論的圖3A類似，除了圖3B進(jìn)一步示出還可經(jīng)由控制單元21將信息和/或命令從VLC單元23傳送至基于IP的RF無線單元20。這樣的信息和/或命令可經(jīng)由VLC單元23的VLC接收器來接收。像圖3A中那樣，控制單元21緩存數(shù)據(jù)、執(zhí)行VLC單元23和基于IP的RF無線單元20所需的重新格式化以交互、以及在傳輸模式或接收模式下獨(dú)立地設(shè)置VLC單元23和基于IP的RF無線單元20的操作。圖3B進(jìn)一步繪出基于IP的RF無線單元20能夠用作用于由VLC單元23所建立的VLC鏈路的上行鏈路回程(除了成為如圖3A和圖3B中所繪出的下行鏈路回程之外)。在該示例中，VLC單元23包括LED驅(qū)動器、VLC調(diào)制器和VLC接收器。
[0028]圖4是示出另外的示例性實(shí)施例中的多功能智能LED設(shè)備400的組件的框圖。圖4的智能LED設(shè)備400類似于圖2的智能LED設(shè)備200，除了其進(jìn)一步包括圖像傳感器25(例如，CMOS圖像傳感器)之外。圖像傳感器25設(shè)備可以是例如相機(jī)，通過該相機(jī)可捕捉圖片或視頻。
[0029]圖5A是示出用于圖4中繪出的示例性智能LED設(shè)備400的通信路徑在下述情況下的框圖，該情況是智能LED設(shè)備的VLC功能被用于信息廣播或數(shù)據(jù)傳輸。如圖5A中所示的智能LED設(shè)備400的操作類似于如上文所描述的以及圖3A中所繪出的智能LED設(shè)備200的操作，除了智能LED設(shè)備400進(jìn)一步提供由圖像傳感器25所捕捉的、將要通過基于IP的RF無線單元20發(fā)送至服務(wù)器的圖像和/或視頻信息，以及提供能夠控制圖像傳感器25的控制單元21。
[0030]圖5B示出用于圖4中繪出的示例性智能LED設(shè)備400的通信路徑在下述情況下的框圖，該情況是智能LED設(shè)備的VLC功能被用于雙向通信。如圖5A中所示的智能LED設(shè)備400的操作類似于如上文所描述的以及圖3B中所繪出的智能LED設(shè)備200的操作，除了智能LED設(shè)備400進(jìn)一步提供由圖像傳感器25所捕捉的、將要通過基于IP的RF無線單元20發(fā)送至服務(wù)器的圖像和/或視頻信息，以及提供能夠控制圖像傳感器25的控制單元21。
[0031]圖5C是示出另一示例性實(shí)施例中的用于圖4中所繪出的示例性智能LED設(shè)備400的通信路徑的框圖，在該另一示例性實(shí)施例中圖像傳感器25替代地連接至VLC單元23，以使得由圖像傳感器25所捕捉的圖像/數(shù)據(jù)經(jīng)由VLC單元23被中繼轉(zhuǎn)發(fā)至控制單元。
[0032]圖6至圖8是示出上文所討論的示例性智能LED設(shè)備支持的功能的示例性流程圖。圖6示出這樣的過程，通過該過程，包含有由智能LED設(shè)備經(jīng)由智能LED設(shè)備的基于IP的RF無線單元所接收的數(shù)據(jù)和/或命令(階段601)的通信由控制單元來處理(階段603)，并且經(jīng)由智能LED設(shè)備的VLC單元廣播或傳輸至其它智能LED設(shè)備和/或網(wǎng)絡(luò)化設(shè)備(階段605)。在階段603處經(jīng)由控制單元處理數(shù)據(jù)和/或命令進(jìn)一步包括確定數(shù)據(jù)和/或命令的目的地(例如，命令是否旨在由VLC單元、基于IP的RF無線單元來執(zhí)行，或者用于其它設(shè)備)、按照需要對數(shù)據(jù)和/或命令重新格式化、以及將數(shù)據(jù)和/或命令路由/傳輸至合適的目的地。
[0033]圖7示出這樣的過程，通過該過程，包含有由智能LED設(shè)備經(jīng)由智能LED設(shè)備的VLC單元所接收的數(shù)據(jù)和/或命令(階段701)的通信由控制單元來處理(階段703)，并且經(jīng)由智能LED設(shè)備的基于IP的RF無線單元傳輸至其它智能LED設(shè)備和/或網(wǎng)絡(luò)化設(shè)備(階段705)。在階段703處經(jīng)由控制單元處理數(shù)據(jù)和/或命令進(jìn)一步包括確定數(shù)據(jù)和/或命令的目的地(例如，命令是否打算由VLC單元、基于IP的RF無線單元來執(zhí)行，或者用于其它設(shè)備)、按照需要對數(shù)據(jù)和/或命令重新格式化、以及將數(shù)據(jù)和/或命令路由/傳輸至合適的目的地。
[0034]圖8示出用于對智能LED設(shè)備的圖像傳感器進(jìn)行使用的過程，其包括經(jīng)由智能LED設(shè)備的基于IP的RF無線單元或智能LED設(shè)備的VLC單元接收用于圖像傳感器的命令(階段801)、經(jīng)由控制單元和/或圖像傳感器來執(zhí)行這些命令(階段803)以引起圖像傳感器捕捉圖像或視頻信息、以及經(jīng)由智能LED設(shè)備的基于IP的RF無線單元或智能LED設(shè)備的VLC單元將數(shù)據(jù)從圖像傳感器傳輸至其它智能LED設(shè)備和/或其它網(wǎng)絡(luò)化設(shè)備(階段805)。在示例性實(shí)施中，發(fā)送至圖像傳感器以進(jìn)行控制的命令和從圖像傳感器接收的用于傳輸?shù)臄?shù)據(jù)通過智能LED設(shè)備的控制單元(例如，如圖5A和圖5B中所繪出的)被路由。
[0035]進(jìn)一步地，在本發(fā)明的示例性實(shí)施例中，經(jīng)由VLC單元和基于IP的RF無線單元所通信的數(shù)據(jù)可包括與多個終端有關(guān)的地址信息、位置信息和/或驗(yàn)證信息。因此上文所描述的智能LED設(shè)備可用于“位置感知”應(yīng)用中，例如室內(nèi)定位和/或基于位置的廣播，其中與終端相對應(yīng)的地址、位置和/或驗(yàn)證信息被調(diào)換。
[0036]將理解的是，雖然上文所討論的示例性實(shí)施例利用基于IP的RF無線連接和VLCJS本發(fā)明的原理不限于此。其它非視距(NLOS)接入?yún)f(xié)議和視距(LOS)接入?yún)f(xié)議可集成到網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中，該網(wǎng)絡(luò)設(shè)備能夠擴(kuò)展所使用的相應(yīng)的NLOS和LOS協(xié)議中的每個的覆蓋和功能。
[0037]本文所引用的包括出版物、專利申請和專利的所有引用通過引用以與如下相同的程度據(jù)此合并，就像分別地且具體地指出每個引用以通過引用來合并，以及整體地闡述于本文中一樣。
[0038]除非本文另外指出或上下文明顯矛盾，否則在描述本發(fā)明的上下文中(尤其在隨附的權(quán)利要求的上下文中)對術(shù)語“一個(a)”和“一個(an)”和“該”和“至少一個”以及類似指示物的使用將被解釋為既涵蓋單數(shù)又涵蓋復(fù)數(shù)。除非本文另外指出或上下文明顯矛盾，否則對一列一個或多個選項(xiàng)之后的術(shù)語“至少一個”的使用(例如，“A和B中的至少一個”)將被解釋為意指從所列出的選項(xiàng)中選擇的一個選項(xiàng)(A或B)或者所列出的選項(xiàng)中的兩個或多個的任意組合(A和B)。除非另有說明，否則術(shù)語“包括(comprising)”、“具有”、“包括(including)”以及“包含”將被解釋為開放式的術(shù)語(S卩，意指“包括，但不限于”)。除非本文另外指出，否則本文中對數(shù)值范圍的列舉僅打算用作分別指出落入該范圍內(nèi)的每個單獨(dú)的值的便捷方式，并且將每個單獨(dú)的值并入說明書中，就像其在本文中單獨(dú)地引用一樣。除非本文另外指出或上下文明顯矛盾，否則本文所描述的所有方法可以以任意合適的順序來執(zhí)行。除非另外聲明，否則對本文中所提供的任意示例和所有示例、或示例性語言(例如，“例如”)的使用僅欲更好地闡明本發(fā)明，而不對本發(fā)明的范圍構(gòu)成限制。說明書中的所有語言均不應(yīng)被解釋為將任意未被要求的元素指示為對本發(fā)明的實(shí)踐必不可少。
[0039]本文描述了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，包括為發(fā)明人所知曉的用于執(zhí)行本發(fā)明的最佳實(shí)施方式。通過閱讀前述的說明，這些優(yōu)選實(shí)施例的變體對本領(lǐng)域普通技術(shù)人員而言可變得顯而易見。發(fā)明人希望本領(lǐng)域技術(shù)人員適當(dāng)?shù)貞?yīng)用這樣的變體，并且發(fā)明人期望不同于本文具體描述地那樣來實(shí)踐本發(fā)明。相應(yīng)地，正如適用的法律所允許的，本發(fā)明包括隨附的權(quán)利要求中所列舉的主題的所有修改體和等同體。此外，除非本文另外指出或上下文明顯矛盾，否則本發(fā)明包含所有可能的變體中的上述元件的任意組合。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種通信設(shè)備，包括: 發(fā)光二極管(LED)或LED陣列； 基于網(wǎng)際協(xié)議(IP)的射頻(RF)無線單元，配置為通過RF無線通信網(wǎng)絡(luò)傳輸和接收數(shù)據(jù)； 可見光通信(VLC)單元，配置為對所述LED或LED陣列進(jìn)行驅(qū)動并且借助于數(shù)據(jù)對由所述LED或LED陣列產(chǎn)生的光進(jìn)行調(diào)制；以及 控制單元，連接到所述基于IP的RF無線單元和所述VLC單元，配置為便于在所述VLC單元與基于IP的RF無線單元之間進(jìn)行通信。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的通信設(shè)備，其中所述基于IP的RF無線單元利用WiFi協(xié)議。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的通信設(shè)備，其中所述通信設(shè)備配置為使用所述LED或LED陣列來廣播所述LED設(shè)備的地址、位置或驗(yàn)證信息。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的通信設(shè)備，其中所述通信設(shè)備被用于室內(nèi)定位或基于位置的廣播應(yīng)用。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的通信設(shè)備，進(jìn)一步包括非易失性存儲器。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的通信設(shè)備，進(jìn)一步包括: 圖像傳感器，配置為將所捕捉的圖像或視頻信號發(fā)送至所述控制單元。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的通信設(shè)備，其中所述通信設(shè)備配置為使用所述VLC單元和LED或LED陣列經(jīng)由VLC來廣播數(shù)據(jù)。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的通信設(shè)備，其中所述通信設(shè)備配置為使用所述VLC單元和LED或LED陣列經(jīng)由VLC來傳輸數(shù)據(jù)。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的通信設(shè)備，其中所述通信設(shè)備配置用于使用所述VLC單元和LED或LED陣列的雙向VLC。10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的通信設(shè)備，其中所述控制單元包括微控制器。11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的通信設(shè)備，其中所述控制單元進(jìn)一步配置為利用從所述RF無線通信單元接收的數(shù)據(jù)來對所述VLC單元進(jìn)行編程或控制。12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的通信設(shè)備，其中所述控制單元進(jìn)一步配置為利用從所述RF無線通信單元接收的數(shù)據(jù)來設(shè)置用于所述VLC單元的工作頻率。13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的通信設(shè)備，其中所述控制單元進(jìn)一步配置為利用從所述RF無線通信單元接收的數(shù)據(jù)來設(shè)置用于所述VLC單元的光強(qiáng)度。14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的通信設(shè)備，其中所述VLC單元進(jìn)一步包括LED驅(qū)動器和VLC調(diào)制器。15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的通信設(shè)備，其中所述VLC單元進(jìn)一步包括VLC接收器。16.一種通信設(shè)備，包括: 第一通信單元，配置為通過非視距(NLOS)通信網(wǎng)絡(luò)來傳輸和接收數(shù)據(jù)； 第二通信單元，配置為通過視距(LOS)無線通信網(wǎng)絡(luò)來傳輸數(shù)據(jù)；以及 控制單元，連接到所述第一通信單元和所述第二通信單元，配置為便于在所述第一通信單元與所述第二通信單元之間進(jìn)行通信，并且進(jìn)一步配置為利用從所述NLOS通信網(wǎng)絡(luò)接收的數(shù)據(jù)來對所述第二通信單元進(jìn)行編程或控制。17.如權(quán)利要求16所述的通信設(shè)備，其中所述第一通信單元是基于網(wǎng)際協(xié)議(IP)的射頻(RF)無線單元，配置為通過RF無線通信網(wǎng)絡(luò)傳輸和接收數(shù)據(jù)；以及所述第二通信單元是可見光通信(VLC)單元，配置為對發(fā)光二極管(LED)或LED陣列進(jìn)行驅(qū)動并且借助于數(shù)據(jù)對由所述LED或LED陣列產(chǎn)生的光進(jìn)行調(diào)制。18.—種對通信設(shè)備進(jìn)行操作的方法，所述通信設(shè)備包括控制單元、基于網(wǎng)際協(xié)議(IP)的射頻(RF)無線單元和可見光通信(VLC)單元，所述方法包括: 通過所述通信設(shè)備的所述基于IP的RF無線單元從RF無線通信網(wǎng)絡(luò)接收數(shù)據(jù)； 通過所述通信設(shè)備的所述控制單元來處理所接收的數(shù)據(jù)以對所述通信設(shè)備的所述VLC單元的操作進(jìn)行控制；以及 基于所述所接收的數(shù)據(jù)通過所述通信設(shè)備的所述VLC單元來執(zhí)行VLC傳輸。19.如權(quán)利要求18所述的方法，進(jìn)一步包括: 通過與所述通信設(shè)備相對應(yīng)的圖像傳感器來獲取圖像數(shù)據(jù)；以及 由所述通信設(shè)備經(jīng)由所述通信設(shè)備的所述基于IP的RF無線單元或所述通信設(shè)備的所述VLC單元來傳輸所述圖像數(shù)據(jù)。20.如權(quán)利要求18所述的方法，其中所述VLC傳輸經(jīng)由所述通信設(shè)備的發(fā)光二極管(LED)或LED陣列來執(zhí)行，所述LED或LED陣列用于提供照明或顯示。
【文檔編號】H04B10/116GK106031055SQ201480075606
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2014年11月5日
【發(fā)明人】俞捷, 吳亮
【申請人】香港科技大學(xué)