LiFi室內(nèi)照明定位與信息推送實驗

RLE-PN02 LiFi室內(nèi)照明定位與信息推送實驗 

實驗簡介

  可見光無線通信(Light Fidelity，LiFi)是一種全新的無線數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)，它通過改變環(huán)境LED照明光源的閃爍頻率來進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，同時也是一種吸引力的室內(nèi)定位技術(shù)的解決方案，可應(yīng)用于大型倉庫里的產(chǎn)品定位檢測、大型建筑物內(nèi)部的導(dǎo)航服務(wù)（博物館、購物中心、停車場）等。本實驗將LIFI系統(tǒng)模型化，可實現(xiàn)基于指紋庫法或三角測量法的區(qū)域定位，還可進(jìn)行數(shù)據(jù)（語音及圖片）的發(fā)送與接收，通過實驗學(xué)生能夠了解和掌握可見光無線通信這一項前沿技術(shù)的基本原理、器件及應(yīng)用。

實驗內(nèi)容：

1、LED 陣列光照度仿真實驗；

2、LED 陣列照度分布測量實驗；

3、基于三角測量法的定位測量實驗；

4、基于指紋庫法的定位測量實驗；

5、基于位置的信息推送實驗；

6、基于可見光通信的圖像/ 語音傳輸實驗。

知識點：

可見光通信原理、LED光照模型、可見光發(fā)射技術(shù)、可見光接收技術(shù)、三角測量法定位原理、指紋庫法定位原理、定位誤差分析。

選配設(shè)備參數(shù)：

1、計算機(jī)（基本配置）。

主要設(shè)備參數(shù)

1.拓?fù)涔庠礈y試燈架：

燈架外形：760mmx760mmx910mm，框架采用30mmx30mm硬鋁合金，拓?fù)涔庠窗惭b于頂部，可構(gòu)成三角形、四邊形照明結(jié)構(gòu)，采用DB15數(shù)據(jù)線與發(fā)射裝置連接。

2.LED光源組件：

LIFI調(diào)制白光LED光源，功率3W，色溫6000~6500K，藍(lán)光激發(fā)黃色熒光粉，供電電壓：AC100~240V，共計五組。

3.發(fā)射裝置：

雙USB接口連接輸入設(shè)備：攝像頭、麥克風(fēng)。DB15接口連接測試燈架。內(nèi)置LED光源驅(qū)動與調(diào)制模塊。實現(xiàn)定位與通信工作模式的切換，在定位模式下控制燈源的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，在通信模式下控制發(fā)送的數(shù)據(jù)源。數(shù)據(jù)傳輸速率：50kbps。

4.探測器：

PIN光電探測器，有效面積：3x3mm響應(yīng)波長：300~1200nm，響應(yīng)度：0.5mA/mW@940nm，暗電流10nA@10V。

5.接收裝置：

16位AD轉(zhuǎn)換器，采樣速率：500KHz，USB供電，圖像（語音）的顯示（播放）時間：30s以內(nèi)。

6.標(biāo)定板：

尺寸700mmx700mm，有效測試區(qū)域：600mmx600mm，模擬圖書館場景設(shè)計，分四區(qū)，100mm標(biāo)定柵格，10mm最小刻度，彩色印刷，耐磨材質(zhì)。

7.測試軟件：

實現(xiàn)功能：LED陣列光照分布的仿真、可見光定位測量和可見光信息推送。通過設(shè)置燈源的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、高度、發(fā)散角、間距及中心光強(qiáng)，生成照度平面上的仿真圖像，也可根據(jù)實際測量值繪制。在兩種燈源拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)下實現(xiàn)基于三角測量法和指紋庫法的定位測量，包含燈源的標(biāo)定、自建庫的指紋生成及基于位置的信息推送功能。實現(xiàn)基于可見光通信的圖像及語音數(shù)據(jù)的傳送和接收。

8.實驗手冊及保修卡。