Устройство оптической беспроводной сети

Полезная модель относится к области беспроводных сетей связи и может быть использована как устройство для организации беспроводной системы связи по видимому свету.
Известная конструкция осветительного устройства связи по заявке на патент США US 7583901 B2 (МПК Н04В 10/116, дата приоритета - 24.10.2002, дата публикации - 1.09.2009), которая содержит источник светодиодного освещения, модулятор данных, линию питания и соединения с модулятором и электрический фильтр. Недостатком данной конструкции является низкая скорость передачи данных, так как модулированный сигнал передается по линии питания 220 В.
Наиболее близким к заявляемому является устройство оптической беспроводной локальной сети по заявке на патент США US 20090232502 A1 (МПК H04J 14/02, дата приоритета - 17.03.2008, дата публикации - 17.09.2009), которая содержит оптический передатчик, состоящий из приемо-передающего модуля управления доступом к локальной среде, светодиода, излучающего красный, зеленый, синий и белый цвет (RGBW светодиода), модулятора, решающего устройства, фотоприемника и демодулятора. Недостатком устройства является структура, использующая модуль управления доступом к локальной среде для построения локальной сети, то есть недостатком является невозможность подключения к глобальной сети Интернет.
Технической задачей, решаемой с помощью предлагаемой полезной модели, является расширение области применения для обмена информацией пользователя с глобальной сетью Интернет по видимому диапазону.
Технический результат достигается тем, что устройство оптической беспроводной сети, состоящее из модулятора, соединенного со светодиодом, излучающим красный, зеленый, синий и белый цвет, фотоприемника оптического сигнала, соединенного с демодулятором, отличается тем, что фотоприемник выполнен в виде фотоприемника видимого диапазона света, в устройство включены связанный с глобальной сетью Интернет модем-контроллер с функцией поддерживания передачи данных по протоколу управления передачей и протоколу Интернет, а также контроллер цифрового протокола управления освещением.
Сущность полезной модели поясняется фигурой, на которой показана блок-схема устройства.
Устройство состоит из подключаемого к глобальной сети Интернет модема-контроллера 1, соединенного с модулятором 2. Модулятор 2 соединен с RGBW светодиодом 3, к которому подключен контроллер цифрового протокола управления освещением (DALI) 4. В качестве приемника внешнего излучения в устройство включен фотодиод видимого диапазона света 5, соединенный через демодулятор 6 с модемом-контроллером 1.
Устройство работает следующим образом.
Данные из глобальной сети Интернет поступают по протоколу управления передачей и протоколу Интернет (протоколу TCP/IP) в модем-контроллер 1. Информационный сигнал из модема-контроллера 1 следует в модулятор 2, подающий модулированный электрический сигнал как сигнал управления на RGBW светодиод 3. Далее модулированный оптический сигнал от RGBW светодиода 3 распространяется в свободном пространстве, достигая приемного устройства пользователя. Контроллер DALI 4 позволяет использовать устройство в существующей инфраструктуре освещения, использующей протокол DALI, и управлять параметрами освещения, получая управляющий сигнал через шину DALI. Обратный оптический сигнал от пользователя принимается фотоприемником видимого диапазона 5. Электрический сигнал, полученный на фотоприемнике 5, поступает на демодулятор 6, затем цифровой сигнал поступает в модем-контроллер 1, откуда данные передаются в глобальную сеть Интернет по протоколу TCP/IP.
Устройство оптической беспроводной сети позволяет увеличить используемый частотный диапазон для беспроводных сетей. Также, в связи с тем, что в основе беспроводных систем, использующих видимый диапазон, лежит принцип передачи данных с использованием светодиодного освещения, это позволяет встраивать устройство в существующую осветительную инфраструктуру, расширяя спектр возможностей используемых светильников. При использовании в таких системах освещения RGB светодиодов и протокола DALI устройство позволяет не только передавать данные, но и управлять параметрами освещения.
В качестве примера оптическая точка доступа реализована на основе RGBW светодиода Cree XLamp МС-Е. В качестве модема-контроллера использован Wi-Fi роутер MikroTik, который подключается к глобальной сети Интернет посредством разъема UTP 8Р8С. Топология и компонентная база модулятора и демодулятора не раскрываются. В качестве фотоприемника в оптической точке доступа использован кремниевый фотодиод FDS-100, чувствительный в видимом диапазоне длин волн.
Данная конструкция оптической точки доступа позволила обеспечить доступ пользователя к глобальной сети Интернет посредством видимого излучения RGBW светодиода со скоростью передачи данных не менее 10 Мбит/с, на расстоянии до 3-х метров.