可见光通信技术在智能工业照明中的应用研究

摘要：近年来，科技不断创新。人们提出了一种智能照明系统，该系统使用可视化通信技术照明灯和照明传感器，事实上，仿真实验建立并验证了基于这一概念的新开发控制方法的准确性，使用优化的控制算法进行可见光照明验证测试，结果表明，不同的照明传感器可以达到不同的效果。基于可见光通信的技术优势，人们将它们应用于智能行业的照明中。在智能行业的照明中，系统不仅提供有效的照明控制，还可以使用智能照明控制系统并结合虚拟现实（VR）技术实现定位和自动检测，通过分析满足智能工厂信息化需求，实现人性化建设。

关键词：智能照明； 控制系统； 可见光通信；工业4.0；虚拟现实

在工业照明中使用LED照明产品为行业提出了新的要求。工业的数字智能现代化，最终提供高速高效的产品，同时增加了信息技术的使用要求。根据现有的发展形势，本文提出了一种基于可见光通信的智能照明系统，这不仅能应用更广阔的地域范围内合理布设照明设备，还可以对光源照度进行调节，并可以实现对控制系统进行升级。高强度白光发光二极管（LED）也越来越多地被用作有效光源，将白色发光二极管替换为更高效的白炽灯和荧光灯。白光LED电源低、寿命长、环保等优点。LED还可以用于高速数据通信，具有非常高的反应灵敏度。（VSibrIghtCommmunications）VLC也具有照明和通信的优势。LED室内照明和检测，LED可见通信被认为是技术上潜在的视角。当然，目前可见光通信技术的发展也面临着一些问题。

本文侧重于智能工业照明应用中可见光通信技术的探索和研究。基于白色LED的可见光通信技术提供一种使用多功能和互联网应用程序开发的新数据通信方法。

一、可见光通信技术特点

所谓的智能照明系统需要各种照明灯具，当多条线路连接到网络系统时，智能照明系统有非常多的特点，有几个重要的特点如下：

（一）自主分散控制

智能照明系统控制整个位置的控制模块，允许系统的可靠性降低，在此过程中系统发挥重要的作用，通过标识号与来自照明传感器的每个照明或阵列的信息的输出，从而实现自主分散控制。

（二）实现自主照明控制

在独特的照明系统中，实现了自动开关模式，可以依靠开关模式实现智能照明系统，也可以切换设备来执行所需的照明亮度。

第一，可见光通信是照明和通信的变化。①频谱许可证已许可。可见光波长为380nm至780nm，具有整个无线频谱。②电磁干扰可用于无线接入。③高功率和高速通信速度。LED可以运行与LED的数据通信，因为通信是非常快的，所以白光LED可以同时被用于照明与通信，因此信息可以在室内环境下进行传播，并同时满足照明的需求。此外，可见光通信还可以实现终端之间点对点通信。由于发散角较小，因此，可以有效地降低传输损耗，实现高速通信。阵列常常被用于信息显示，若将相应的信息调制到这些LED阵列上，则可便捷地将数据传递给用户终端。

第二，其他无线通信技术具有自己的优势。例如，BLL接近无线通信技术。广泛使用手机，耳机，笔记本电脑等设备。WIF非常适合大规模数据批量转移并实现计算机直接通信。Digee目前用于智能秒表和家庭智能交换机，将这种无线通信协议设备与可见光通信，具有稳定性和机密维护性好的特点，可见，可见光通信具有便捷性。

第三，白光LED是由光发出的，光发散角度很大，但对人体无害，所以可以使用更大的传输功率来传输信号，从而提高系统的可靠性。定位在接收单元上以检查电子信号的照明装置，然后恢复转换成电信号和指定的起始信号。如果人们想获得更好的结果，应该使用连接LED，虽然它的光束很小，但发散角很大。光通信系统是一种可以同时发出的双VLC系统。此系统可以创建视觉网络，VLC系统中的白色LED在连接和照明中起着重要作用。

二、基于VLC的智能照明控制系统

可见光通信技术的智能化是中国科研人员不断努力的结果，可见光通信技术在人们的生活中发挥着重要的作用。互联网是中国社会普及的高科技技术，可见光通信技术的发展也朝着网络化的方向发展。网络可以逐渐提升信息传输速率，方便企业之间的数据共享。除此之外，网络在国民日常生活中也很重要，可见光通信技术的发展使得企业发展更加快速，大多数人都会使用网络，也会利用网络获取信息，加快社会发展。由此可见，互联网的普及非常地重要。可见光通信技术被称为数字时代，方便人们处理信息，当前的数字处理是最具代表性的。人们目前使用的计算机网络等，通过数字处理进行传输信息，随着因特网在人们生活中和信息传输中的应用，对可见光通信技术需求不断提高，所以可见光通信技术也是通信工程的一个重要特征。

文中的智能照明控制系统主要包括遥控设备、外部网络、智能网关、内部网络、部分网络控制等。部分网络中继单元和终端序列相同的位置使用可见光通信连接，来形成用于数据传输的线路。因此，可以實现设备地址的自动记录或实现由设备终端收集的数据，确保数据的准确性。在子网控制和内部网络上的双绞线，智能网关不仅从子网控制处理数据，还可以对用户进行访问，总体而言遥控器件框架对智能工业照明系统有着非常重要的作用。信息反馈单元经由信道转换单元发送到智能网关，用户访问服务器并执行其他信息处理，信道转换单元的信号主要是工业控制中最常用的通信信道，并且智能网关必须处理总线通信模块。

（一）硬件设计

1.智能网关硬件设计

处理器的功能，集成和成本性能与一些网络控制单元电路处理器相匹配，可访问传输/接收模块、Wi-Fi模块和以网组模块最多可访问16个。收集功能设置的反馈数据，例如，终端反馈数据、设备地址固件更新。一些网络中继设备具有所有功能，可以实现站点传输，完成设备控制、数据接收，并具备工业智能照明系统数据、管理等操作的转换和管理特性。

处理器模块使用32位STM32处理器控制智能网关中操作，为了收集网络路由器，需要关闭智能网络中构成网络路由器的多个子中继单元的数据。智能网关包括Wi-Fi模块、以太网模块和Jig。基于可见光成像定位系统，LED阵列作为传播边缘像素是用来使用的像素调制，过程使用图像传感器接收到的图像，解调接收的数据以及传输数据实现在线定位。

2.终端设备的硬件设计

第一，终端单元是系统的总核心。在照明控制中，必须检查光学环境。从沟通的角度看，可视光线是作为通信媒介使用的，工厂的灯具在空间布局中为可视光线提供了良好的基本条件。可视光接收模块是由旧节点发送的可视光信号，并配置为节点地址ID，在不将可见光放入模块的情况下执行的操作。已知终端设备使用端口数据使用两个处理器使用USB2.0，SPI和UART接口。在访问智能工厂管理系统数据库时，BLE模块用于连接到外部通信终端的能。

第二，将所有设备连接到封闭的通信网络。工厂灯通常安装在10米以内。可见光传输模块必须发送到3W，旨在可以看到高达40Mbps的光通信速度。该网络可以支持可访问性，使用访问更多信息。良好的沟通促进智能工厂，根据节点规则自动生成浪费环路通信环路，减少预置的地址作业负载。

（二）软件设计

首先，智能网关软件的主要功能是访问管理子网控制设备或远程控制设备。切换至信息终端设备和远程控制设备。系统初始化后，读取外部设置并确定如何执行控制，包括子网单元和远程管理设备的检测访问管理。

其次，设置所需光的功率值，自动设置所需光的光值，子网控制设备搜索。搜索信息包含数据包地址信息，可以阅读反馈获得光学信息。在计算所需的控制输出后，“管理设置”信息被发送到子仪表上。控制定时器设置默认值，等待控制定时器发送子网控制器。

再者，在手动控制模式下，如果网络端口是信号，则传输信息是单个网络。亮度控制值在适当的设定时被设置，并且被发送给子网控制器。图形窗口显示分组的读取反馈信息、光功率设置。在没有信号的情况下，直接返回网络端口判定。子网控制设备软件设计子网控制设备是一种桥，将与负责网络中的管理设备的服务器实现数据交换。

最后，该系统将单个系统设置为可视通信网络，如子网中继单元的管理，连接智能网关并读取。接口信息作为信息处理。可见光的通信信号通过单元设备的处理，最后传递到终端设备。终端设备接收到信号后，并在短的时间内传递到智联网的开关控制器上，从而实现了信息处理。

可见，遥控设备软件设计遥控设备主要用于实现照明装置的灵活控制，远程控制设备软件需要用户需求，以保证系统的安全性。当人们开设程序时，单击出厂信息显示、用户认证、接口信息显示和出厂信息显示当前的照明水平和房间的亮度。这不仅完成了对灯光、照明装置调整亮度，还根据照明设备的设置和环境变化增加了更多的节能管理功能。

三、VLC在智能工业照明的应用

根据以上的内容描述，是基于可见光通信技术的智能照明控制管理系统，也可以利用系统平台构建高速通信局域网。通过Internet的连接，可以实现远程控制实现互联网联访问，可以在智能工业照明系统中实现高精准算法，而且还可以准确地实现智能工业照明系统在工业上的应用。同时通过实现高精度定位算法来实现高精度定位并替换人工。此外，这种智能照明控制系统和虚拟现实（VR）技术符合工业未来创新革命的信息，结合实现仓库管理，人类地区建设需求。理想的无线接入方式，利用现有网络获取干扰技术和可见光已成为研究趋势，将在未来传播领域中占据重要地位，将推动信息社会的发展。

可见光信号是一个设备接着一个设备的信号，间隔大概为十米，作为信号传输，应接收其信号。播放装置可以通过单个可见光传输模块，其中单个可见光传输模块约3W计算约60W灯。目前对VLC技术的研究有许多需要解决的问题，可见，VLC仍然有更大的发展空间。下面将VLC实施路径及来源等进行分析：

①实时路径：VLC发射器和接收器通过源方向信号传输，这是VLC由于强检测信号强度，也就是说，它必须是一条线，这也是VLC的优势。可见光信号无法通过所有对象，因此它只能反映以下信息：当光敏接收器以低发光强度水平接收光信号时，表示数据速率较低。因此，非视信号的能量低，数据速率低。

②来源：用作当前VLC启动源的LED不是专业理想的VLC光源。当前LED光源被认为是使用照明而不是数据通信，数据通信并不理想。

③多路径衰落：由于宽度波束辐射的影响，相同的信号可以在不同路径中产生不同的路径长度以使多径衰落，从而产生干扰严重影响VLC性能。

如果发射器的传输角度大时，VLC产生背景光学干扰。背景光的变化降低了信噪比，这也是VLC面临的严重问题。人们可以利用更好的接收器分离高信号衰减，例如，低信噪比质量信号，但系统成本增加，可以相对简单地从性质和人造光源的干扰中除去光学滤波器。

与无线LAN无线网络相比，可视通信系统可以在室内使用照明设备而不是本地网络基站的信号，未来的通信速度是几兆字节。传输速率也可以比计算机和移动信息终端的光纤通信时间更长。并在很长一段时间内上传，才能使用室内指示器拍摄的信号功能，系统具有高安全性功能。在街道泄露信息时，由于不影响通信速度的计算机，使用无线通信可以自由使用系统（例如，电磁信号）。

如果人们需要Wi-Fi信号就能上网，国际前端通信技术在国内传输网络信号将在实验室中成功实施。研究人员已经找到了网络信号，四台计算机，高达3.25g 1w LED灯珠和平均网络速度为150米，是世界上最快的互联网。可见光通信称为LiFi。无线信号设备有很多限制，而且世界各地数以百万计的大学都很昂贵，这有助于数以百万计的基站改善信号。但大多数能量将被消耗5%，但大多数能量将被消耗。形成鲜明对比在世界上使用的灯泡，在传统白炽灯中，世界上使用的灯泡特别是家庭光源排，光可以是无线发射器，其被添加到薄LED灯泡的微芯片。

要将Microchip连接到普通的LED灯泡，可以在每秒创建的那一刻显示。因为频率太快无法找到，然而对于这些因素，也会使得光敏传感器发生变化。人们把编码作为光信号来进行二进制的转换，这样可以更加高效地进行信号传输。光下的计算机通过特殊接收器集传输，与现有Wi-Fi相比，未来可见光通信是安全和经济的， Wi-Fi依靠无线传输功率的增加来提高局部电磁辐射。通过墙壁的无线信号和网络信息是不安全的。这种安全风险是扫描可见光通信，频谱增加了无线频谱的带宽和速度，而网络设置非常需要新的基础设施。

所以，在科技信息的时代下，可见光通信技术是一种安全、经济有效的技术，在实验室实验人员要进行网络信号的迁移。而且一個在线使用的间歇网络信号的同时，作为一个无线电，这是一种电磁波，这种原理可以认为是与网通信号的原理是一致的。

四、结束语

综上所述，在工业时代，信息技术通过改造技术和创新革命，为智能工业照明提供了新的方法和手段。可见光通信技术在智能工业中应用发挥了极大的作用，对以后的工业照明设施提供了基础。在这个科技的时代下，智能的工业照明系统更加完善，使得工业水平也有了提高，同时科技与现实的结合，应用于人类社会，极大地提高了工业照明措施，现实与科技的结合使得科学技术服务于人类社会。可见光通信技术在我国经济市场和社会生活中得到广泛应用，可见光通信技术需要不断创新，带来各种科技产品，并服务于人们的工作和生活，提高人们的工作效率，希望可见光通信技术为全球做出更大的贡献，同时也希望可见光通信技术带动我国科学技术走向世界前列。

作者单位：王浩    天津港第一港埠有限公司

参  考  文  献

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