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(qǐng)涉及多模通信系統(tǒng)。更具體地，本申請(qǐng)涉及結(jié)合具有實(shí)質(zhì)上不同的波長(zhǎng)的多個(gè)無(wú)線通信系統(tǒng)的此類系統(tǒng)，其可協(xié)作地(in tandem)進(jìn)行操作。
【背景技術(shù)】
[0002]已知在建筑物自動(dòng)化、監(jiān)控和控制系統(tǒng)中使用各種類型的無(wú)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(lái)的第三方連同功率相關(guān)限制。
【附圖說(shuō)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(shí)施方式】
[0004]雖然所公開的實(shí)施例可采取很多不同的形式，其特定的實(shí)施例在附圖中示出并將在本文中被詳細(xì)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(shí)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(shí)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(wú)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(gè)優(yōu)點(diǎn)；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(wèn)題，在房間/建筑物墻壁之外的竊聽也不是問(wèn)題。此外，傳輸和接收的成本是低的。因?yàn)椴ㄩL(zhǎng)短，存在良好的測(cè)距和定位機(jī)會(huì)。VLC的下側(cè)是短操作范圍，且當(dāng)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(lái)進(jìn)行操作。
[0007]實(shí)際上，一起操作的RF通信和VL通信提供幾個(gè)互補(bǔ)(complementary)特性。如下面討論的，互補(bǔ)或串聯(lián)的(tandem)操作提供單個(gè)無(wú)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(shí)現(xiàn)可能用一個(gè)類型的通信系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)起來(lái)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(gè)互補(bǔ)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(zhǎng)無(wú)線單元的電池壽命。可為電池供電的煙霧檢測(cè)器提供同步警報(bào)器或發(fā)聲器。在這樣的實(shí)例中，如果一個(gè)發(fā)聲，則都發(fā)聲操作是可能的。冗余操作通過(guò)在燈亮著時(shí)使用VLC通信和當(dāng)燈不亮?xí)r使用RF來(lái)保持在RF緊急設(shè)備中的電池。
[0011]同步光信號(hào)可在電池供電的設(shè)備中以比如果同步是經(jīng)由RF信號(hào)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(jī)?？商峁┙ㄖ飪?nèi)(in-building)定位服務(wù)。在這個(gè)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(jī)來(lái)檢測(cè)最近的經(jīng)調(diào)制LED燈具，并且因此檢測(cè)它的位置，再次啟用智能房間操作。
[0012]在又一方面中，可增強(qiáng)基于智能房間RF的功能。例如，手動(dòng)操作的燈開關(guān)可指示占用并在燈打開或通電時(shí)可觸發(fā)在照明區(qū)域中的其它設(shè)備。當(dāng)燈打開時(shí)，遮光物或百葉窗可自動(dòng)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(duì)電池供電的檢測(cè)器的請(qǐng)求是經(jīng)由RF的經(jīng)由具有傳感器響應(yīng)的VLC，則對(duì)遠(yuǎn)程檢測(cè)器的狀態(tài)請(qǐng)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(cè)消息的能力來(lái)對(duì)單個(gè)的LED燈具進(jìn)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(shí)準(zhǔn)確性能夠用于定時(shí)和同步?？蓹z測(cè)RF和/或VLC信號(hào)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(gè)樓層。示出了遍及建筑物B散布的可進(jìn)行無(wú)線RF通信R的多個(gè)12檢測(cè)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(gè)12可包括火災(zāi)或氣體檢測(cè)器、入侵或其它安全監(jiān)控檢測(cè)器、輸出設(shè)備例如可聞或視覺警報(bào)，以指示設(shè)備以及螺線管或其它類型的致動(dòng)器，都沒有限制。例如，單元12a可被實(shí)現(xiàn)為火災(zāi)檢測(cè)器，12b可被實(shí)現(xiàn)為氣體檢測(cè)器，且12c可被實(shí)現(xiàn)為入侵檢測(cè)器。單元12d可以是可響應(yīng)于所接收的命令來(lái)實(shí)現(xiàn)線性運(yùn)動(dòng)的致動(dòng)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(jìn)行無(wú)線RF通信R。
[0017]多個(gè)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(bǔ)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(wú)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(dòng)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(dòng)器12d打開或關(guān)閉窗簾或遮光物C或?qū)㈤T開鎖。來(lái)自開關(guān)20的輻射能信號(hào)V也可向檢測(cè)器或輸出設(shè)備12b、c提供同步信號(hào)。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(gè)或多個(gè)發(fā)光二極管?？刂齐娐?4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(cè)并進(jìn)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(jī)46和一個(gè)或多個(gè)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(shí)現(xiàn)各種通信模式以將各種無(wú)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(cè)器或致動(dòng)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(duì)來(lái)自元件18i的編碼消息進(jìn)行響應(yīng)的點(diǎn)亮的傳感器52?？刂齐娐?4可對(duì)從傳感器52接收的消息和/或從收發(fā)機(jī)56接收的RF消息解碼。單元(例如12i)可攜帶一個(gè)或多個(gè)條件傳感器和/或致動(dòng)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(guò)程延長(zhǎng)。
[0022]根據(jù)前述內(nèi)容，將觀察到的是可實(shí)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(dāng)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(xiàng)】
1.一種多模通信系統(tǒng)，包括: 多個(gè)設(shè)備； 射頻通信系統(tǒng)，其提供在多個(gè)設(shè)備的成員之間的無(wú)線通信；以及 可見光通信系統(tǒng)，其提供與在所述多個(gè)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(gè)系統(tǒng)協(xié)作地操作以實(shí)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(dòng)可操作的燈開關(guān)、環(huán)境條件檢測(cè)器、入侵檢測(cè)器、建筑物控制設(shè)備、區(qū)域訪問(wèn)控制設(shè)備、致動(dòng)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(jī)，其還可照亮發(fā)射機(jī)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(gè)視覺光傳感器以及射頻接收機(jī)或發(fā)射機(jī)中的至少一個(gè)。5.如權(quán)利要求1中所述的系統(tǒng)，其中至少一個(gè)設(shè)備包括至少一個(gè)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(gè)視覺光傳感器以及射頻接收機(jī)或發(fā)射機(jī)中的至少一個(gè)，且其包括至少一個(gè)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(hào)。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(hào)。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(hào)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(gè)照明設(shè)備，其具有可調(diào)制可見輸出信號(hào)； 多個(gè)建筑物控制單元，其彼此進(jìn)行無(wú)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(hào)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(hào)，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(hào)的多個(gè)照明設(shè)備。多個(gè)建筑物控制單元彼此進(jìn)行無(wú)線通信。代表性單元可包括環(huán)境條件檢測(cè)器、入侵檢測(cè)器、輸出設(shè)備或致動(dòng)器。單元中的至少一些包括響應(yīng)于可調(diào)制光輸出信號(hào)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(hào)，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(hào)】CN105099552
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510231416
【發(fā)明人】K.L.阿迪
【申請(qǐng)人】霍尼韋爾國(guó)際公司
【公開日】2015年11月25日
【申請(qǐng)日】2015年5月8日
【公告號(hào)】CA2889599A1, EP2942883A1, US20150326314