項(xiàng)目名稱： 一種具有通信與定位功能的智能LED燈具及其機(jī)器人定位系統(tǒng)
A high precision positioning intelligent LED light system based on visible light communication
申報(bào)單位： 來飛光通信有限公司
綜合介紹或申報(bào)理由：
隨著無線網(wǎng)絡(luò)的快速發(fā)展和移動(dòng)終端的普及，基于位置服務(wù)的室內(nèi)定位技術(shù)在5G時(shí)代有著廣泛的應(yīng)用前景。本申報(bào)作品為一種具有通信與定位功能的智能LED燈具及其機(jī)器人定位系統(tǒng)，并配套相應(yīng)的控制APP、用戶端APP及云平臺(tái)存儲(chǔ)。在實(shí)現(xiàn)厘米級(jí)別的高精度動(dòng)態(tài)定位的同時(shí)，提供可靠、高速、低成本的實(shí)時(shí)通信。所提出的系統(tǒng)結(jié)合移動(dòng)機(jī)器人構(gòu)建可見光室內(nèi)定位系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了照明、定位、通信三者的一體化，推動(dòng)智能化生活、生產(chǎn)。
主要技術(shù)參數(shù)：
1.LED照明燈板參數(shù)
LED燈板功率：18 W
LED驅(qū)動(dòng)器規(guī)格：300 mA恒流驅(qū)動(dòng)器
LED燈板尺寸：17 cm
亮度：1500 lm
信號(hào)探測(cè)距離：> 4 m
iBeacon工作范圍：10-20 m
調(diào)光范圍：25-100%
2.定位系統(tǒng)位置參數(shù)
LED燈板高度：2.5 m
LED燈板間隔距離 ：1.5 m
3.接收端（機(jī)器人）參數(shù)
機(jī)器人處理器型號(hào)：Raspberry Pi 3 B, Quad Core 1.2 GHz Broadcom BCM2837
RAM：1 GB
操作系統(tǒng)：Ubuntu mate 16.04
CMOS工業(yè)相機(jī)：MindVision UB-300
圖像分辨率：2048 × 1536
與國內(nèi)外同類產(chǎn)品或同類技術(shù)的比較情況：
經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)分析：
隨著5G的到來，智能城市、智能家居正在逐步成為人們生活的一部分�？梢姽馔ㄐ偶夹g(shù)以其眾多的優(yōu)勢(shì)，在智能家居的建設(shè)中發(fā)揮重要作用。此系統(tǒng)將可見光通信技術(shù)應(yīng)用于LED智能照明領(lǐng)域，在降低成本的同時(shí)，簡(jiǎn)化操作，提升使用便捷度，減少能耗。同時(shí)，此系統(tǒng)具備高精度室內(nèi)定位的功能，能達(dá)到4 cm的定位精度，在家用機(jī)器人等的實(shí)時(shí)定位監(jiān)測(cè)方面，具有廣闊的應(yīng)用前景。系統(tǒng)整體安裝簡(jiǎn)便、操作簡(jiǎn)易，具有優(yōu)秀的用戶使用體驗(yàn)感，其市場(chǎng)推廣應(yīng)用前景廣闊。
技術(shù)及工藝創(chuàng)新要點(diǎn)：
1、智能LED燈板。此燈板包括照明LED面板與恒流驅(qū)動(dòng)器兩部分。驅(qū)動(dòng)器內(nèi)采用藍(lán)牙片上系統(tǒng)存儲(chǔ)并產(chǎn)生智能燈的通信信息，同時(shí)控制燈板的亮度。利用開關(guān)鍵合調(diào)制方式實(shí)現(xiàn)可見光通信信號(hào)的傳輸，拓展照明燈具的功能，豐富可見光通信技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域。
2、基于可見光通信的雙燈定位算法。僅僅通過兩盞LED燈具即可實(shí)現(xiàn)三維定位。定位精度可達(dá)3~5cm。并利用可見光通信高帶寬、保密性、綠色環(huán)保等特點(diǎn)，在照明的同時(shí)提供實(shí)時(shí)的通信及高精度、快速的室內(nèi)定位，促進(jìn)基于位置服務(wù)的室內(nèi)定位技術(shù)的發(fā)展。
3、首創(chuàng)性將移動(dòng)機(jī)器人與可見光通信、定位技術(shù)相結(jié)合�；赗OS (robot operating system)操作系統(tǒng)來開發(fā)可見光定位與通信功能。利用分布式框架來與移動(dòng)機(jī)器人的基本運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)進(jìn)行有機(jī)的融合。促進(jìn)移動(dòng)機(jī)器人室內(nèi)定位與導(dǎo)航技術(shù)的發(fā)展。
4、配套智能控制與用戶端軟件，云平臺(tái)存儲(chǔ)信息并遠(yuǎn)程管理。安裝在手機(jī)上的配套控制APP可直接與智能燈板的驅(qū)動(dòng)器通過藍(lán)牙相連，便捷地控制燈板產(chǎn)生的信號(hào)以及燈板的亮度。用戶端APP將接收與解碼一體化至智能手機(jī)內(nèi)，方便用戶使用。云平臺(tái)存儲(chǔ)信息，簡(jiǎn)化通信數(shù)據(jù)，同時(shí)可根據(jù)實(shí)際需求，遠(yuǎn)程修改智能燈板的傳輸信息，實(shí)時(shí)查看信息傳輸接收情況，讓管理工作更智能方便。完善的軟件配套提升了系統(tǒng)使用便捷度