一種基于led照明裝置的室內(nèi)導(dǎo)航控制系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種基于LED照明裝置的室內(nèi)導(dǎo)航控制系統(tǒng)，包括：至少兩個設(shè)置有Wi-Fi模塊的LED照明裝置，以使每個LED照明裝置形成一個無線接入節(jié)點(diǎn)，每個節(jié)點(diǎn)傳遞所接收到的Wi-Fi信號以使其Wi-Fi信號覆蓋范圍內(nèi)的其它節(jié)點(diǎn)都能接入到因特網(wǎng)或局域網(wǎng)；以及位置服務(wù)器，每個LED照明裝置節(jié)點(diǎn)的位置信息將會以其唯一MAC地址的名義儲存在位置服務(wù)器上；智能終端，與LED照明裝置及位置服務(wù)器進(jìn)行通信，獲知LED照明裝置節(jié)點(diǎn)所處的實(shí)際位置信息，從而實(shí)現(xiàn)室內(nèi)高精度導(dǎo)航。當(dāng)用戶進(jìn)入到一個陌生的建筑物時，通過智能終端與LED照明裝置進(jìn)行通信，獲得房間分布的節(jié)點(diǎn)平面分布圖，好比是生成了一副地圖，因此它可提供比常規(guī)無線路由器更加精確的Wi-Fi室內(nèi)定位與導(dǎo)航。
【專利說明】—種基于LED照明裝置的室內(nèi)導(dǎo)航控制系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及LED照明【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其是涉及一種基于LED照明裝置的室內(nèi)導(dǎo)航控制系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]LED由于具有節(jié)能、環(huán)保、可光控、固體化、長壽命等許多優(yōu)點(diǎn)，在提倡低碳生活的今天已經(jīng)廣泛應(yīng)用于各種照明領(lǐng)域。
[0003]隨著人類社會的進(jìn)步，人們對自身所處位置的精確定位以及興趣地點(diǎn)的導(dǎo)航越來越關(guān)注。全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)(GPS)、蜂窩式基站定位和W1-Fi熱點(diǎn)定位已成為目前最常用的定位技術(shù)。GPS技術(shù)是利用環(huán)繞在地球上空均勻分布的衛(wèi)星群發(fā)射的信號在開放環(huán)境的戶外實(shí)現(xiàn)精確定位，它具有全球覆蓋、24小時全天候工作、應(yīng)用廣泛和精度高等特點(diǎn)。但每次定位時GPS處理器都需要搜索當(dāng)前可用的GPS衛(wèi)星信號(至少三個衛(wèi)星以上)，通過相關(guān)信號處理和算法來計(jì)算出準(zhǔn)確的位置信息，因此定位所需時間較長且耗電。而且在室內(nèi)和樓群密集的城市地區(qū)里GPS衛(wèi)星信號受到高樓和天花板的阻擋，GPS定位技術(shù)并不能正常地使用。
[0004]移動運(yùn)營商的蜂窩式基站分布廣泛且信號傳播距離可達(dá)幾千米，每一個基站都會有其唯一編碼和精確位置信息。因此無論在室外還是室內(nèi)，基站定位技術(shù)都會利用接收到的基站編碼對應(yīng)的精確位置數(shù)據(jù)和信號強(qiáng)度來估算，從而實(shí)現(xiàn)位置定位。雖然該技術(shù)的定位時間相對于GPS較短，但它的定位精度很大程度上取決于基站的分布和覆蓋范圍的大小、無線電傳播環(huán)境和接收到基站信號的數(shù)目等，所以誤差往往較大，能達(dá)到幾百甚至上千米。
[0005]W1-Fi信號本身不具有任何定位或?qū)Ш降哪芰Γ玏1-Fi路由器和熱點(diǎn)模塊都具有三個主要的特點(diǎn):a)位置相對固定，極少被移動；b)處理器內(nèi)部都有全球唯一的MAC(MediaAccessControl,介質(zhì)訪問控制)地址；和c)Wi_Fi信號的傳播距離相對較短。當(dāng)移動智能設(shè)備在戶外時，它們會自動收集GPS位置信息、移動運(yùn)營商的基站編碼信息和W1-Fi熱點(diǎn)的MAC地址信息，然后將這些未經(jīng)處理的位置數(shù)據(jù)發(fā)送到位置服務(wù)器進(jìn)行進(jìn)一步的計(jì)算和校對。最后，一個精確的位置信息就會被發(fā)送到移動設(shè)備上，并且W1-Fi熱點(diǎn)的準(zhǔn)確位置信息就會以它唯一 MAC地址的名義來儲存在位置服務(wù)器的數(shù)據(jù)庫上。因此，等下一次移動智能設(shè)備在室內(nèi)進(jìn)行定位時，即使沒有GPS或基站定位信號都可以直接調(diào)用所接入W1-Fi熱點(diǎn)的MAC地址在位置服務(wù)器上所對應(yīng)的位置信息并結(jié)合所接收W1-Fi信號的強(qiáng)度來實(shí)現(xiàn)快速定位。與GPS和蜂窩式基站定位技術(shù)相比，W1-Fi熱點(diǎn)定位的用時更短、效率更高，尤其適合小范圍內(nèi)定位。目前該技術(shù)在很多終端設(shè)備的軟件或應(yīng)用程序上得到了廣泛的應(yīng)用。
[0006]然而，由于W1-Fi無線路由器的位置相對固定且信號傳輸距離達(dá)到幾十甚至上百米，因此W1-Fi信號覆蓋范圍內(nèi)所有的移動智能設(shè)備只能以此W1-Fi無線路由器上一次儲存在位置服務(wù)器的位置數(shù)據(jù)為準(zhǔn)，誤差有時能達(dá)到幾十米，尤其是對于W1-Fi信號覆蓋范圍較廣的無線路由器。除此之外，此技術(shù)受服務(wù)范圍的限制，它不能提供方向、速度等導(dǎo)航數(shù)據(jù)，也不能離線使用。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0007]本實(shí)用新型克服了上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，提供了一種定位更準(zhǔn)確的基于LED照明裝置的室內(nèi)導(dǎo)航控制系統(tǒng)。
[0008]本實(shí)用新型的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的:
[0009]一種基于LED照明裝置的室內(nèi)導(dǎo)航控制系統(tǒng)，包括:
[0010]至少兩個LED照明裝置，每個LED照明裝置均設(shè)置有W1-Fi模塊，以使每個LED照明裝置形成一個無線接入節(jié)點(diǎn)，每個節(jié)點(diǎn)傳遞所接收到的W1-Fi信號以使其W1-Fi信號覆蓋范圍內(nèi)的其它節(jié)點(diǎn)都能接入到因特網(wǎng)或局域網(wǎng)；以及
[0011]位置服務(wù)器，每個LED照明裝置節(jié)點(diǎn)的位置信息將會以其唯一 MAC地址的名義儲存在位置服務(wù)器上；
[0012]智能終端，與LED照明裝置及位置服務(wù)器進(jìn)行通信，獲知LED照明裝置節(jié)點(diǎn)所處的實(shí)際位置信息，從而實(shí)現(xiàn)室內(nèi)高精度導(dǎo)航。
[0013]作為優(yōu)選，所述室內(nèi)導(dǎo)航控制系統(tǒng)還包括無線路由器或網(wǎng)關(guān)，該無線路由器或網(wǎng)關(guān)內(nèi)設(shè)置有W1-Fi模塊。
[0014]作為優(yōu)選，智能終端通過各節(jié)點(diǎn)的W1-Fi模塊來傳輸或接收各LED照明裝置節(jié)點(diǎn)的控制和狀態(tài)命令，最終實(shí)現(xiàn)在任何W1-Fi信號覆蓋內(nèi)都可控制系統(tǒng)中各個LED照明裝置節(jié)點(diǎn)。
[0015]作為優(yōu)選，所述智能終端為臺式計(jì)算機(jī)、筆記本電腦、平板電腦、智能手機(jī)或遙控器中的一種或幾種。
[0016]采用了上述技術(shù)方案的本實(shí)用新型的原理及有益效果是:
[0017]相較于現(xiàn)有技術(shù)，本實(shí)用新型由于LED照明裝置在室內(nèi)分布廣泛且相對固定，每個LED照明裝置的位置信息將會以其唯一MAC地址的名義儲存在位置服務(wù)器上，即每個LED照明裝置所處的實(shí)際地理位置與其唯一 MAC地址相綁定，當(dāng)用戶進(jìn)入到一個陌生的建筑物時，通過與LED照明裝置進(jìn)行通信，獲得房間分布的節(jié)點(diǎn)平面分布圖，好比是生成了一副地圖，因此它可提供比常規(guī)無線路由器更加精確的W1-Fi室內(nèi)定位與導(dǎo)航，并且如果本實(shí)用新型應(yīng)用在大型場所，如超市、展廳和博物館等，還可根據(jù)用戶的當(dāng)前位置推送相關(guān)的促銷或?qū)в[信息等。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]圖1為本實(shí)用新型內(nèi)置W1-Fi模塊的LED照明裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖2為本實(shí)用新型LED照明裝置在建筑物內(nèi)組成無線局域網(wǎng)的示意圖；
[0020]圖3為本實(shí)用新型基于LED照明裝置的室內(nèi)導(dǎo)航控制系統(tǒng)的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0021]本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】如下:
[0022]實(shí)施例:圖1為本實(shí)用新型內(nèi)置W1-Fi模塊的LED照明裝置的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖1所示，LED照明裝置60包括驅(qū)動電源61、LED發(fā)光組件62、W1-Fi模塊63和射頻天線64。其中所述驅(qū)動電源61與LED發(fā)光組件62和W1-Fi模塊63之間都是電連接并為它們提供電源和相關(guān)的控制信號，W1-Fi模塊63與射頻天線64之間為電連接并相互傳輸射頻信號。
[0023]所述的LED照明裝置60并不局限于圖1所示的形狀，也不專指單個的光源，如單個燈泡，它可以同時包括一種裝有多個燈泡的燈具。這些燈泡的驅(qū)動電源同樣可連接至同一個W1-Fi模塊或控制器來控制并調(diào)節(jié)LED照明裝置60的狀態(tài)。
[0024]所述的W1-Fi模塊63可在IEEE802.11標(biāo)準(zhǔn)的2.4GHz或5GHz單頻段下工作，也可為同時運(yùn)行2.4GHz和5GHz的雙頻段模式。W1-Fi模塊63通過射頻天線64接收從無線路由器或無線網(wǎng)關(guān)發(fā)來的數(shù)據(jù)，經(jīng)過其內(nèi)部的信號處理后再通過射頻天線64傳送給用戶端(未圖示)。與此同時，射頻天線64接收從用戶端發(fā)出的控制信號并反饋到W1-Fi模塊以實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)設(shè)置和LED照明裝置60的狀態(tài)控制。
[0025]W1-Fi模塊63根據(jù)用戶端發(fā)出的控制指令信號，如PWM(PulseWidth Modulation,脈沖寬度調(diào)制)信號給驅(qū)動電源61以來控制LED照明裝置60的開關(guān)狀態(tài)、亮度和色溫等。所述的W1-Fi模塊63可內(nèi)置在LED照明裝置60內(nèi)，例如，和驅(qū)動電源61集成在一個電路板上或通過連接器將驅(qū)動電路和W1-Fi模塊63相連。W1-Fi模塊63也可以附著安裝在LED照明裝置60外殼表面，或者外置安裝在LED照明裝置60之外。
[0026]所述的射頻天線64可為分立式或者集成在電路板上的射頻天線。在保證良好射頻信號發(fā)射且不影響LED照明裝置60光輸出的情況下，其安裝位置可在LED照明裝置60的外殼上，或者是鑲嵌在LED照明裝置60某個組裝配件上，又或者是集成在LED發(fā)光組件62或驅(qū)動電源61的電路板上。
[0027]圖2為本實(shí)用新型LED照明裝置在建筑物內(nèi)組成無線局域網(wǎng)的示意圖，如圖2所示。圖2演示了一種內(nèi)置W1-Fi模塊的LED照明裝置在建筑物里的三維分布圖，該圖包含了兩個房間70和71，且每個房間分別安裝了 3盞上述的LED照明裝置60，編號從LED-1到LED-6。由于光纖或ADSL電話線的分布和長度問題，無線路由器或網(wǎng)關(guān)72通常被放置在房子的某個角落位置，如圖2中所示。由于所發(fā)射的W1-Fi信號覆蓋范圍是有限的，它并不足以滿足同一個建筑物內(nèi)與其距離稍遠(yuǎn)的用戶連接到互聯(lián)網(wǎng)。然而，本實(shí)用新型可利用房間70內(nèi)離無線路由器或網(wǎng)關(guān)72距離最近的LED-1照明裝置來接收并連續(xù)放大無線路由器所發(fā)射的W1-Fi信號，從而LED-1與無線路由器形成一個較大范圍的W1-Fi覆蓋區(qū)域73。同理，離LED-1最近的LED-2與LED-4接收并連續(xù)放大LED-1所發(fā)射的W1-Fi信號從而進(jìn)一步擴(kuò)大信號覆蓋范圍，參考虛線區(qū)域74。依此類推，分布廣泛的LED照明裝置就會在含有多個房間的建筑物內(nèi)形成了一個網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的、信號均勻且穩(wěn)定的W1-Fi網(wǎng)絡(luò)。因此，只要建筑物內(nèi)有一個LED照明裝置節(jié)點(diǎn)接收到無線路由器的W1-Fi信號，它就會通過鄰近的每一個LED照明裝置節(jié)點(diǎn)來層層傳遞從而形成一個覆蓋范圍廣并穩(wěn)定的W1-Fi網(wǎng)絡(luò)。
[0028]圖3為本實(shí)用新型基于LED照明裝置的室內(nèi)導(dǎo)航控制系統(tǒng)的示意圖，圖4為本實(shí)用新型基于LED照明裝置的室內(nèi)導(dǎo)航控制方法流程圖。結(jié)合圖3和圖4所示，本實(shí)用新型基于LED照明裝置的室內(nèi)導(dǎo)航控制系統(tǒng)包括一個無線路由器或網(wǎng)關(guān)72和至少兩個LED照明裝置60，無線路由器或網(wǎng)關(guān)72和每個LED照明裝置60均設(shè)置有W1-Fi模塊，以使每個LED照明裝置60形成一個無線接入節(jié)點(diǎn)，每個節(jié)點(diǎn)傳遞所接收到的W1-Fi信號以使其W1-Fi信號覆蓋范圍內(nèi)的其它節(jié)點(diǎn)都能接入到因特網(wǎng)或局域網(wǎng)。無線路由器或網(wǎng)關(guān)72和LED照明裝置60內(nèi)的W1-Fi模塊將其準(zhǔn)確位置信息以各自唯一 MAC地址的名義儲存在位置服務(wù)器3上。
[0029]提供位置服務(wù)器的服務(wù)供應(yīng)商包括谷歌、SkyhookWireless和Navizon等公司。智能終端可根據(jù)所連接W1-Fi模塊的MAC地址來調(diào)用在位置服務(wù)器上所對應(yīng)的位置信息并加以處理。
[0030]當(dāng)用戶需要定位導(dǎo)航服務(wù)時，智能終端發(fā)送相關(guān)請求指令到位置服務(wù)器并調(diào)用周圍W1-Fi模塊在位置服務(wù)器上各MAC地址對應(yīng)的地理編碼位置，地理編碼位置包括經(jīng)度、緯度或房間名稱；以無線路由器或網(wǎng)關(guān)72的位置作為參考點(diǎn)，結(jié)合附近至少兩個LED照明裝置60的位置信息并利用三角定位法和所接收到各W1-Fi節(jié)點(diǎn)信號的傳輸損耗模型來估算出待測目標(biāo)的大致位置。LED照明裝置60的數(shù)量越多、分布越廣泛且均勻，所得到定位服務(wù)的精度越準(zhǔn)確。
[0031]本實(shí)用新型基于LED照明裝置的室內(nèi)導(dǎo)航控制系統(tǒng)中，智能終端2(即用戶端)還可以實(shí)現(xiàn)對該系統(tǒng)中各節(jié)點(diǎn)的狀態(tài)讀取和遠(yuǎn)程控制，所述的智能終端2通過各節(jié)點(diǎn)的W1-Fi無線接入點(diǎn)來傳輸或接收各LED照明裝置節(jié)點(diǎn)的控制和狀態(tài)命令，最終實(shí)現(xiàn)在任何W1-Fi信號覆蓋內(nèi)都可控制系統(tǒng)中各個LED照明裝置節(jié)點(diǎn)。所述智能終端2包括臺式計(jì)算機(jī)、筆記本電腦、平板電腦、智能手機(jī)和特殊設(shè)計(jì)的遙控器。
【權(quán)利要求】
1.一種基于LED照明裝置的室內(nèi)導(dǎo)航控制系統(tǒng)，其特征是:包括:至少兩個LED照明裝置，每個LED照明裝置均設(shè)置有W1-Fi模塊，以使每個LED照明裝置形成一個無線接入節(jié)點(diǎn)，每個節(jié)點(diǎn)傳遞所接收到的W1-Fi信號以使其W1-Fi信號覆蓋范圍內(nèi)的其它節(jié)點(diǎn)都能接入到因特網(wǎng)或局域網(wǎng)；以及位置服務(wù)器，每個LED照明裝置節(jié)點(diǎn)的位置信息將會以其唯一 MAC地址的名義儲存在位置服務(wù)器上；智能終端，與LED照明裝置及位置服務(wù)器進(jìn)行通信，獲知LED照明裝置節(jié)點(diǎn)所處的實(shí)際位置信息，從而實(shí)現(xiàn)室內(nèi)高精度導(dǎo)航。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于LED照明裝置的室內(nèi)導(dǎo)航控制系統(tǒng)，其特征是:所述室內(nèi)導(dǎo)航控制系統(tǒng)還包括無線路由器或網(wǎng)關(guān)，該無線路由器或網(wǎng)關(guān)內(nèi)設(shè)置有W1-Fi模塊。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種基于LED照明裝置的室內(nèi)導(dǎo)航控制系統(tǒng)，其特征是:智能終端通過各節(jié)點(diǎn)的W1-Fi模塊來傳輸或接收各LED照明裝置節(jié)點(diǎn)的控制和狀態(tài)命令，最終實(shí)現(xiàn)在任何W1-Fi信號覆蓋內(nèi)都可控制系統(tǒng)中各個LED照明裝置節(jié)點(diǎn)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的一種基于LED照明裝置的室內(nèi)導(dǎo)航控制系統(tǒng)，其特征是:所述智能終端為臺式計(jì)算機(jī)、筆記本電腦、平板電腦、智能手機(jī)或遙控器中的一種或幾種。
【文檔編號】H05B37/02GK203407045SQ201320437453
【公開日】2014年1月22日 申請日期:2013年7月18日 優(yōu)先權(quán)日:2013年7月18日
【發(fā)明者】陀家濱, 沈錦祥 申請人:浙江生輝照明有限公司