串聯(lián)的可見光和rf通信系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本申請涉及多模通信系統(tǒng)。更具體地，本申請涉及結(jié)合具有實質(zhì)上不同的波長的多個無線通信系統(tǒng)的此類系統(tǒng)，其可協(xié)作地(in tandem)進行操作。
【背景技術(shù)】
[0002]已知在建筑物自動化、監(jiān)控和控制系統(tǒng)中使用各種類型的無線RF通信系統(tǒng)。雖然是有用的，但是存在關(guān)于這樣的系統(tǒng)可提供的功能的類型的限制。這樣的系統(tǒng)也可能遭受竊聽并暴露于外來的第三方連同功率相關(guān)限制。
【附圖說明】
[0003]圖1示出據(jù)此的系統(tǒng)；
圖2是據(jù)此的照明元件的框圖；以及圖3是據(jù)此的射頻啟用設(shè)備的框圖。
【具體實施方式】
[0004]雖然所公開的實施例可采取很多不同的形式，其特定的實施例在附圖中示出并將在本文中被詳細地描述，條件是理解本公開應(yīng)被考慮為其原理的例證以及實施其的最佳模式，且并不旨在將其權(quán)利要求限制到所示的特定實施例。
[0005]可見光通信(VLC)是由發(fā)光二極管(LED)建筑物照明系統(tǒng)的出現(xiàn)而變得可能的非破壞性無線通信解決方案。LED照明的關(guān)鍵特性是，它可以以非常高的速率被振幅調(diào)制，提供良好的數(shù)據(jù)傳輸而不影響照明功能本身。
[0006]VLC具有優(yōu)于傳統(tǒng)RF通信系統(tǒng)的幾個優(yōu)點；操作是未經(jīng)許可的，傳輸路徑被包含(由墻壁)，所以空間重用不是問題，在房間/建筑物墻壁之外的竊聽也不是問題。此外，傳輸和接收的成本是低的。因為波長短，存在良好的測距和定位機會。VLC的下側(cè)是短操作范圍，且當然燈需要被供電和調(diào)制以除了提供照明以外還作為通信服務(wù)來進行操作。
[0007]實際上，一起操作的RF通信和VL通信提供幾個互補(complementary)特性。如下面討論的，互補或串聯(lián)的(tandem)操作提供單個無線系統(tǒng)不可用的額外控制配置。
[0008]下面是多模通信系統(tǒng)可用的功能的示例。不同類型的通信系統(tǒng)的特定特征可被選擇并分配以實現(xiàn)可能用一個類型的通信系統(tǒng)實現(xiàn)起來困難或昂貴但可能用第二類型的系統(tǒng)非常節(jié)省成本地提供的各種功能。
[0009]技術(shù)人員將理解，下文僅僅是示例性的且不是其限制。很多額外的可能是多個互補通信系統(tǒng)可得到的。
[0010]特別地，下面的示例性功能在協(xié)作地操作的VLC和RF通信系統(tǒng)的情況下是可能的。下面的示例有助于延長無線單元的電池壽命。可為電池供電的煙霧檢測器提供同步警報器或發(fā)聲器。在這樣的實例中，如果一個發(fā)聲，則都發(fā)聲操作是可能的。冗余操作通過在燈亮著時使用VLC通信和當燈不亮?xí)r使用RF來保持在RF緊急設(shè)備中的電池。
[0011]同步光信號可在電池供電的設(shè)備中以比如果同步是經(jīng)由RF信號的情況下將可能的低得多的操作電流而被發(fā)送到RF收發(fā)機?？商峁┙ㄖ飪?nèi)(in-building)定位服務(wù)。在這個方面中，安全系統(tǒng)便攜式平板控制單元或電話可使用其內(nèi)置攝像機來檢測最近的經(jīng)調(diào)制LED燈具，并且因此檢測它的位置，再次啟用智能房間操作。
[0012]在又一方面中，可增強基于智能房間RF的功能。例如，手動操作的燈開關(guān)可指示占用并在燈打開或通電時可觸發(fā)在照明區(qū)域中的其它設(shè)備。當燈打開時，遮光物或百葉窗可自動關(guān)閉。類似地，熱可被打開或升高或門被鎖住或響應(yīng)于燈打開而被開鎖。如果對電池供電的檢測器的請求是經(jīng)由RF的經(jīng)由具有傳感器響應(yīng)的VLC，則對遠程檢測器的狀態(tài)請求可減小總的靜態(tài)電流。技術(shù)人員將理解，這些是示例，并且不是其限制。
[0013]原則上，可行的技術(shù)包括結(jié)合高速光電二極管在建筑物控制產(chǎn)品和便攜式設(shè)備中檢測消息的能力來對單個的LED燈具進行振幅調(diào)制的能力。如技術(shù)人員將理解的，在這里公開的示例需要各種數(shù)據(jù)協(xié)議一 RF和可見光兩者以使得定時準確性能夠用于定時和同步?？蓹z測RF和/或VLC信號的可尋址(addressable)照明器材和控制設(shè)備在本上下文中是有用的。
[0014]此外，VLC系統(tǒng)的元件可傳輸狀態(tài)指示的變化，例如“關(guān)閉”，以警告本地RF設(shè)備。替代地，也可傳輸指示“燈亮著”的狀態(tài)消息的變化。
[0015]圖1示出據(jù)此的安裝在建筑物B中的系統(tǒng)10。建筑物B具有由空間S1、S2指示的兩個樓層。示出了遍及建筑物B散布的可進行無線RF通信R的多個12檢測器和/或輸出設(shè)備12a、12b、12c...12η，如本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解的。
[0016]該多個12可包括火災(zāi)或氣體檢測器、入侵或其它安全監(jiān)控檢測器、輸出設(shè)備例如可聞或視覺警報，以指示設(shè)備以及螺線管或其它類型的致動器，都沒有限制。例如，單元12a可被實現(xiàn)為火災(zāi)檢測器，12b可被實現(xiàn)為氣體檢測器，且12c可被實現(xiàn)為入侵檢測器。單元12d可以是可響應(yīng)于所接收的命令來實現(xiàn)線性運動的致動器。所有這樣的設(shè)備可以與移位監(jiān)控系統(tǒng)控制單元16進行無線RF通信R。
[0017]多個18中的其它設(shè)備可發(fā)出可見光并提供照明功能以及可提供第二通信模式的輻射能V的經(jīng)調(diào)制波束兩者，第二通信模式可補充(compliment)上面提到的RF通信操作模式。例如，設(shè)備18a、18b、18c...18p可向相應(yīng)的相鄰區(qū)域(例如在空間S2中的S1_1、S1_2...Sl-n或在空間S2中的S2-US2-2)提供照明。此外，這樣的設(shè)備可發(fā)射可提供額外的或與無線RF系統(tǒng)所提供的不同的控制功能的可見輻射能V的經(jīng)調(diào)制波束。
[0018]例如，手動可操作的開關(guān)20可用于打開發(fā)光二極管源18b，其可不僅提供在子區(qū)域S2-1中的照明，而且還發(fā)射上面提到的經(jīng)調(diào)制可見輻射能V，其繼而可引起致動器12d打開或關(guān)閉窗簾或遮光物C或?qū)㈤T開鎖。來自開關(guān)20的輻射能信號V也可向檢測器或輸出設(shè)備12b、c提供同步信號。設(shè)備12b、c可然后經(jīng)由RF通信鏈路R與監(jiān)控系統(tǒng)16或建筑物B中的其它單元通信。
[0019]圖2是據(jù)此的照明元件(例如18i)的框圖。元件18i包括攜帶可見光的源42的殼體40。例如，一個或多個發(fā)光二極管。控制電路44可使源42通電以提供用于照明的可見光和可由元件18i附近的其它單元檢測并進行響應(yīng)的經(jīng)調(diào)制編碼數(shù)據(jù)序列兩者。
[0020]可選地，單元18i也可按需要包括RF收發(fā)機46和一個或多個傳感器48。技術(shù)人員將理解，示例性照明元件ISi可據(jù)此實現(xiàn)各種通信模式以將各種無線單元12i的電池壽命最大化或按需要提供額外的“智能房屋”功能。
[0021]圖3是檢測器或致動器12i (例如12a_12d)的框圖。單元12i可由殼體50攜帶并包括可如上所述對來自元件18i的編碼消息進行響應(yīng)的點亮的傳感器52?？刂齐娐?4可對從傳感器52接收的消息和/或從收發(fā)機56接收的RF消息解碼。單元(例如12i)可攜帶一個或多個條件傳感器和/或致動器，如在58處的，都沒有限制。單元(例如12i)可由電池B通電，電池B的壽命可由使用多模型通信的上述過程延長。
[0022]根據(jù)前述內(nèi)容，將觀察到的是可實現(xiàn)很多變化和修改而不偏離本發(fā)明的精神和范圍。應(yīng)理解，未預(yù)期或應(yīng)推斷出關(guān)于本文所示的特定裝置的限制。當然本文旨在由所附權(quán)利要求涵蓋如落在權(quán)利要求的范圍內(nèi)的所有這樣的修改。
【主權(quán)項】
1.一種多模通信系統(tǒng)，包括: 多個設(shè)備； 射頻通信系統(tǒng)，其提供在多個設(shè)備的成員之間的無線通信；以及 可見光通信系統(tǒng)，其提供與在所述多個設(shè)備中的至少一些設(shè)備之間的射頻系統(tǒng)所提供的相比不同的通信，且其中兩個系統(tǒng)協(xié)作地操作以實現(xiàn)所選擇的功能。2.如權(quán)利要求1中所述的系統(tǒng)，其中所述設(shè)備選自包括至少手動可操作的燈開關(guān)、環(huán)境條件檢測器、入侵檢測器、建筑物控制設(shè)備、區(qū)域訪問控制設(shè)備、致動單元和音頻輸出設(shè)備的類。3.如權(quán)利要求1中所述的系統(tǒng)，其中所述可見光通信系統(tǒng)包括可見光發(fā)射機，其還可照亮發(fā)射機中的相應(yīng)一些附近的區(qū)域。4.如權(quán)利要求1中所述的系統(tǒng)，其中所述設(shè)備中的至少一些包括至少一個視覺光傳感器以及射頻接收機或發(fā)射機中的至少一個。5.如權(quán)利要求1中所述的系統(tǒng)，其中至少一個設(shè)備包括至少一個發(fā)光二極管以提供局部照明并提供經(jīng)調(diào)制光輸出。6.如權(quán)利要求2中所述的系統(tǒng)，其中所述設(shè)備中的至少一些包括至少一個視覺光傳感器以及射頻接收機或發(fā)射機中的至少一個，且其包括至少一個發(fā)光二極管以提供局部照明并提供經(jīng)調(diào)制光輸出。7.如權(quán)利要求2中所述的系統(tǒng)，其中所述可見光通信系統(tǒng)向所述設(shè)備中的至少一些提供同步信號。8.如權(quán)利要求7中所述的系統(tǒng)，其中在可見光通信系統(tǒng)不可用的情況下，射頻通信系統(tǒng)提供至少一些同步信號。9.如權(quán)利要求7中所述的系統(tǒng)，其中設(shè)備中的至少一些包括被調(diào)制以生成控制信號的可見光束以及提供局部照明的發(fā)光二極管。10.一種系統(tǒng)，包括: 多個照明設(shè)備，其具有可調(diào)制可見輸出信號； 多個建筑物控制單元，其彼此進行無線通信，且其中單元中的至少一些包括響應(yīng)于所述可調(diào)制可見輸出信號的光傳感器，并且其中響應(yīng)于所接收的經(jīng)調(diào)制可見輸出信號，相應(yīng)的控制單元執(zhí)行預(yù)定功能。
【專利摘要】串聯(lián)的可見光和RF通信系統(tǒng)。具有第一和第二不同的通信系統(tǒng)的系統(tǒng)可包括具有可調(diào)制光輸出信號的多個照明設(shè)備。多個建筑物控制單元彼此進行無線通信。代表性單元可包括環(huán)境條件檢測器、入侵檢測器、輸出設(shè)備或致動器。單元中的至少一些包括響應(yīng)于可調(diào)制光輸出信號的光傳感器，且其中響應(yīng)于所接收的經(jīng)調(diào)制光輸出信號，相應(yīng)的控制單元執(zhí)行預(yù)定功能。
【IPC分類】H04B10/116, H04B7/26
【公開號】CN105099552
【申請?zhí)枴緾N201510231416
【發(fā)明人】K.L.阿迪
【申請人】霍尼韋爾國際公司
【公開日】2015年11月25日
【申請日】2015年5月8日
【公告號】CA2889599A1, EP2942883A1, US20150326314