[实用新型]基于可见光通信的室内定位系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及可见光通信技术领域，具体涉及一种基于可见光通信的室内定位系统。

背景技术

随着时代的发展，室内定位逐渐成为一个热门的问题，然而国内外对于室内定位的研究仍处于起步阶段，现有的室内定位技术，在使用成本、应用范围和便携性等方面还不能满足大众的需求。传统的定位方法主要采用GPS实现定位。GPS目前已经广泛应用在室外定位导航中，并且有着不错的定位精度。然而，由于多径效应和信号穿过墙壁时强度的衰减等因素的影响，GPS在室内定位中的精度和稳定性十分不理想。过去十年，基于无线电波技术提出了许多室内定位方案，主要有：RFID、UWB、WI-FI、超声系统、蓝牙技术、红外技术等。但也是由于无线电波的局限，这些技术也有很多不可避免的缺点。

实用新型内容

有鉴于此，为了解决现有技术中的上述问题，本实用新型提出一种基于可见光通信的室内定位系统。

本实用新型通过以下技术手段解决上述问题：

一种基于可见光通信的室内定位系统，包括发射端和接收端；

发射端控制光源以所要求的规律和频率通断电而实现光源的明暗交替，从而发送包含特定同步码组与光强信息的光信息至接收端；接收端正确接收同步码组信息后，通过测量各个光强信息并进行运算，得出定位坐标；

所述发射端包括依次连接的开发平台、发射端开发板、电压放大电路、光源、稳压电源；

所述接收端包括依次连接的光照度传感器、接收端开发板。

进一步地，所述开发平台为PC IAR开发平台。

进一步地，所述发射端开发板为MSP430F149芯片。

进一步地，所述电压放大电路采用电压放大倍数为5的负反馈放大电路。

进一步地，所述光源为4个，采用低压12VLED灯板。

进一步地，所述光照度传感器采用TEMT6000光照度传感器。

进一步地，所述接收端开发板包含有ADC模数转换器。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果如下：

本实用新型基于LED可见光通信的室内定位技术，具有以上技术所没有的巨大优势。具有覆盖率广、节能降耗、健康安全、定向辐射、布设简单、成本低廉、电磁兼容性良好等突出优点。此技术使用LED作为光源，可以光照和定位两用，功率消耗低，条件容易满足，具有良好的推广性。并且基本不需要另外铺设额外的辅助设备，只要终端装有光电接收器便可以接收发送端发出的可见光信息；还由于光信号不能透过墙壁，所以具有较高的保密性；而且其抗干扰能力强，隐蔽性高，不受电磁波干扰，能用于室内、人口密集和一些禁止射频的场合。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型基于可见光通信的室内定位系统的结构示意图；

图2是本实用新型接收端接收的光强产生的电压值的数字量与接收端到灯距离的函数关系示意图；

图3是本实用新型测量接收端相对于原点坐标的示意图；

图4是本实用新型在区域内划分了44个点进行坐标点测量的示意图；

图5是本实用新型根据matlab绘制的误差图。

具体实施方式

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面将结合附图和具体的实施例对本实用新型的技术方案进行详细说明。需要指出的是，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1所示，本实用新型提供了一种基于可见光通信的室内定位系统，包括发射端和接收端；

发射端控制光源以所要求的规律和频率通断电而实现光源的明暗交替，从而发送包含特定同步码组与光强信息的光信息至接收端；接收端正确接收同步码组信息后，通过测量各个光强信息并进行运算，得出定位坐标；

所述发射端包括依次连接的开发平台、发射端开发板、电压放大电路、光源、稳压电源；光源为4个；

所述接收端包括依次连接的光照度传感器、接收端开发板。

1、系统原理论述