「專利解密」三星可見光通信系統

2020-12-05 愛集微APP

【嘉德點評】三星發明的用於發送和接收可見光通信數據的裝置,通過多個波段的可見光信號來發送多個數據,在保證發送效率的同時滿足了長距離傳輸數據的要求,數據傳輸的效率得到了提高,並且可以有效的使用有限的通信資源!

集微網消息,隨著LED照明產業的高速發展,同時由於無線電頻率(RF)頻帶的耗盡、一些無線通信技術之間可能的串擾、對於通信安全的更高的要求、無線技術的超高速無所不在的通信環境的引入等,可見光通信(VLC)作為一種利用LED燈來發送數據的無線通信手段,引起無線通信研究及工程人員的關注。

可見光通信的技術研究起源於日本,發展於歐美,壯大於國內,目前,VLC已經在全球範圍內得到了一定的發展,因為使用可見光傳送信息的可見光通信比較安全,並且具有廣泛可用頻帶,所以可以自由地使用可見光通信而沒有任何限制。此外,因為可以看到傳播的光的光目的地或方向,所以可以精確地識別信息的接收範圍。

可見光通信還具有可靠的安全性,並且可以由低功率驅動從而減少功耗,可見光通信能夠應用於其中無線電頻率的使用受到限制的醫院和飛機中,並且能夠使用電子布告板來提供附加的信息。

今天我們就要來了解一下三星所發明的可見光通信系統,早在09年9月15日,三星就申請了一項名為「用於發送和接收可見光通信數據的裝置」的發明專利(申請號:200980147804.1),申請人為三星電子株式會社。

根據目前公開的專利資料,讓我們一起來了解一下這個可見光通信系統吧。

如上圖所示為用於發送可見光通信數據的裝置的配置框圖,作為通信系統中信息的發送方,其中包括公共調製單元10、第一調製單元21、第二調製單元22、第三調製單元23、紅LED31、綠LED32和藍LED33。

公共調製單元可以接收第一數據並且將第一數據調製成為用於可見光通信的信號的驅動器。三個調製單元可以接收不同的數據並且將這些數據進行調製,使其成為可以用於可見光通信的信號,而調製單元也包括調製驅動器和緩衝器,驅動器用於進行數據的調製,而緩衝器則用於數據的存儲。

紅、綠、藍三個LED可以發射相應於它們的各自顏色的可見光,紅LED、綠LED和藍LED還分別連接到第一調製單元、第二調製單元和第三調製單元,並且分別在來自第一調製單元、第二調製單元和第三調製單元的信號的基礎上被驅動。

儘管調製單元可將信號轉換為可以用於可見光通信中的信號,但是還有一個關鍵的問題就是解決通信數據的時序。

如上圖為用於發送可見光通信數據的裝置的時序圖,我們知道通信中除了數據的保真以外,還要求數據時序的連續性以及可靠性,這樣才能保持通信的正確率。可以從圖中看到,第一到第四數據信號分別從公共調製單元10、第一調製單元21、第二調製單元22和第三調製單元23輸出的信號的定時。

將從公共調製單元輸出的信號被輸入作為用於緩衝器212、緩衝器222和緩衝器232的輸出的控制信號,並且當從公共調製單元輸出的信號變為高電平信號時,三個緩衝器輸出臨時存儲的數據。

緩衝器的輸出被分別輸入到發射相應於紅顏色、綠顏色和藍顏色的不同波段的可見光的LED,在公共調製單元輸出高電平信號的狀態下,LED輸出高速可見光信號。

因此,根據LED的顏色組合進一步產生分離的可見光信號,與從每個單獨的LED中輸出的可見光信號相比,根據顏色組合產生的可見光信號具有相對較低的速度和較高的輸出。

這樣就可以設置合理的時序,從而完成可見光通信時信號的組合,有了發送可見光通信數據的裝置後,我們再來看看用於接收可見光通信數據的裝置。

如上圖所示為用於接收可見光通信數據的裝置的配置的框圖,主要包括公共解調單元50、可見光分離單元60、第一解調單元71、第二解調單元72和第三解調單元73。

公共解調單元接收從發送可見光通信數據的裝置輸出的可見光信號,並且通過解調所接收的信號來恢復第一數據,因為由公共解調單元解調的可見光信號是通過多種色彩的可見光信號的組合而產生的信號。

可見光分離單元對來自從發送設備輸出的可見光信號的特定顏色的波段信號進行分離,並且將分離的信號分別發送到第一解調單元、第二解調單元和第三解調單元。三個解調單元分別接收通過可見光分離單元分離的特定顏色的可見光信號,並且解調輸入的可見光信號以輸出第二到第四數據。

因為不同波長的可見光信號被個別地以高速調製,並且全部可見光信號的組合被同時地以低速調製,所以可以提供可見光信息廣播以使得公共信息通過長距離廣播,並且個體信息可以高速的在短距離上廣播。此外,通過同時地發送用於長距離和短距離的數據,數據傳輸效率可以提高,並且可以有效地使用有限的通信資源。

以上就是三星發明的用於發送和接收可見光通信數據的裝置,通過多個波段的可見光信號來發送多個數據,在保證發送效率的同時滿足了長距離傳輸數據的要求,數據傳輸的效率得到了提高,並且可以有效的使用有限的通信資源!

關於嘉德

深圳市嘉德智慧財產權服務有限公司由曾在華為等世界500強企業工作多年的智慧財產權專家、律師、專利代理人組成,熟悉中歐美智慧財產權法律理論和實務,在全球智慧財產權申請、布局、訴訟、許可談判、交易、運營、標準專利協同創造、專利池建設、展會智慧財產權、跨境電商智慧財產權、智慧財產權海關保護等方面擁有豐富的經驗。

(校對/holly)

相關焦點

  • 【專利解密】量子加密手機?三星如何碰瓷量子計算?
    【專利解密】量子加密手機?三星如何碰瓷量子計算? 量子加密最近作為通信的安全解決方案引起了很多關注,量子密碼學是一種通信安全技術,其基於作為基本自然規則的量子力學原理來保證安全性,從而防止竊聽或監視。也就是說,量子加密技術是一種技術,其中可以用於加密和解密要在發送方和接收方之間交換的數據的秘密密鑰以絕對安全的方式分發,基於量子物理學的定律,例如不克隆定理。量子密碼術也被稱為量子密鑰分發(QKD)技術。
  • 「專利解密」可見光通信?自動切換網絡?——中興可見光通信接入點...
    集微網消息,3月9日,2020光纖通訊博覽會及研討會(OFC)期間,中興通訊下一代光接入平臺TITAN、E-OTN解決方案以及智能管控平臺ZENIC ONE榮獲三項大獎,全面覆蓋光接入、光傳輸以及智能管控等核心領域。
  • 什麼是可見光通信系統?
    本文轉載自【微信公眾號:通信百科,ID:Txbaike】經微信公眾號授權轉載,如需轉載與原文作者聯繫可見光通信(VLC)又稱為nm波通信,是一種利用380~740nm的可見光光譜作為信息載體的通信技術。
  • 【原創】可見光通信蓄勢待發 LiFi還有多遠?
    【原創】可見光通信蓄勢待發 LiFi還有多遠?   近日,由解放軍信息工程大學牽頭承擔的國家863計劃項目以及鄭州市重大專項「可見光通信系統關鍵技術研究與應用」取得重大突破,一舉將可見光實時通信速率提高至50Gbps,為當前公開報導的國際最高水平的5倍,相當於0.2秒即可下載完成一部高清電影。   「可見光通信技術,通俗而言,就是在有燈光的地方就可以實現通信、監控、定位。
  • 蘋果再度贏得滑動解鎖專利案,但和「專利流氓」們的戰爭還沒結束
    但伴隨而來的爭議同樣不少,蘋果也曾因滑動解鎖專利多次走上法庭。企業和「專利流氓」之間的無限戰爭2011 年,蘋果從美國專利及商標局獲得了滑動解鎖的專利,該專利名稱為「通過在解鎖圖像上執行手勢來解鎖設備」,擁有極其廣泛的適用範圍,不過這也引來了「專利流氓」的注意。
  • 可見光通信概念股有哪些_可見光通信概念股一覽_可見光通信龍頭股
    打開APP 可見光通信概念股有哪些_可見光通信概念股一覽_可見光通信龍頭股 發表於 2018-01-18 19:55:06
  • 飛利浦照明推出可見光通信LiFi技術
    飛利浦照明推出可見光通信LiFi技術 鄧佳佳 發表於 2018-03-24 10:16:26 飛利浦照明日前宣布推出可見光通信技術(Light Fidelity,LiFi
  • 「專利解密」華為光脈衝削波器,為人眼提供安全保障
    【嘉德點評】華為的光脈衝削波器專利,可以使雷射產生足夠短的脈衝以滿足某些雷射雷達應用的距離要求,比現有方法更適用於飛行時間雷射雷達應用,同時不會超出人眼的安全限制。集微網消息,近日有關華為造車的新聞已經推向了輿論的高潮,但「華為不造車,但會幫助車企造好汽車!」。
  • 制約室內可見光通信發展的關鍵技術
    你們都知道,室內可見光通信發展並不理想,那麼,要推動這項技術的應用,究竟要釐清哪些關鍵性技術?今天,小編要共享的正是室內可見光通信系統關鍵技術探究。技術與產品控們應該愛看。  為了滿足人們快速穩定,安全環保的通信網絡服務要求,解決射頻無線通信網絡存在的頻帶緊張和帶寬限制等問題,通過深入室內可見光通信系統技術的研究和探討,從而有效補充現有射頻無線通信系統方式在無線通信網絡的運用。
  • 為什麼說「光錐之內是命運」?
    在宏大的《三體》三部曲中,大量內容都與「光速」相關聯,而且作為硬科幻,這些內容絕不是憑空臆想。其中,「光錐之內是命運」特別耐人尋味。「光錐之內是命運」是三體中的金句之一,為廣大三體迷們津津樂道。很多讀者對這句話不明覺厲,反正聽起來就是屌。實際上,這簡短的七個字,高度概括出了「光錐」的特性,更有一種「人類在宇宙面前無可奈何」的意味。
  • 專利解密之華為如何利用可見光實現雙向數據傳輸
    打開APP 專利解密之華為如何利用可見光實現雙向數據傳輸 半導體投資聯盟 發表於 2020-04-09 14:42:22 可見光通信技術能夠充分利用燈光在照明的同時進行通信和高速率的數據傳輸,而目前實用化的可見光通信,主要基於LED白光進行通信,據估計,未來LED將佔據50%以上的照明市場,推動可見光通信走向商用並快速發展。然而在現有場景中,由於可見光傳輸具有發送功耗大,傳輸效率低等問題,只能向用戶終端傳輸下行鏈路數據,但終端很難採用可見光向設備反饋數據,導致雙向通信難以實現,限制了可見光通信的應用。
  • 基於MIMO-OFDM技術的室內可見光通信研究
    因此,本文研究基於MIMO-OFDM技術的室內可見光通信系統的原理,研究MIMO和OFDM技術的優勢,通過空 分復用提高系統的傳輸速率和穩定性,實現系統的算法仿 真,分析了MIMO-OFDM應用於可見光通信的前景。
  • 你已經知道比特幣,但知道「比特」從何而來嗎?
    也可見,Claude Elwood Shannon 對友誼的態度主要集中在內容上,而不僅是關係上。二戰期間,圖靈與香農二人都是負責通信加解密的工作。期間,圖靈與香農進行了生動的知識交流,討論到人造思維機器的設想,接近今天我們所說的人工智慧。圖靈向香農介紹了通用圖靈機的概念,香農則告訴圖靈,他不僅滿足於向這臺「大腦」裡輸入數據,還希望把文化的東西灌輸進去。這一不可思議的想法,連圖靈都被震驚到。圖靈比香農年長 4 歲。
  • 破譯「羅塞塔石碑」要幾十年?華裔MIT博士開發新系統,快速解密
    MIT新開發的系統旨在幫助語言學家解讀已被遺忘的「死語言」。要說大英博物館裡最出名的文物,羅塞塔石碑(Rosetta Stone)絕對名列前三。它矗立在櫥窗裡,古老、神秘,沉默不語,但身上密密麻麻的字,卻記載著古埃及的歷史。
  • 量子通信 (3) | 未來科技
    為此,資訊理論的祖師爺:克勞德.艾爾伍德.香農 (Claude Elwood Shannon),那個提出了香農定理的男人,在數學上嚴格證明了:不知道密碼就絕對無法破解的安全系統,是存在的。每發一次信息就要更新密鑰,但通信雙方又不能天天見面接頭,否則還要加密通信幹什麼?不然如果我能輕鬆地把這麼長的密鑰安全、頻繁地發送給對方,為什麼不乾脆發送明文呢?這樣豈不是多此一舉?直到,「量子通信」出現了。為了減少誤解,與其叫它「量子通信」,不如叫它「量子秘鑰」。
  • 中芯國際正式被美列入「實體清單」;美政府遭遇黑客大規模襲擊...
    「用於生產先進工藝節點(10 納米或以下)的半導體產品所需的物品出口將採取『推定拒絕』(presumption of denial) 的審查政策(即原則上不會批准許可申請)。」(來源:新浪科技)歐洲運營商考慮用三星取代華為,作為 5G 核心供應商據國外媒體報導,三星電子欲加入歐洲 5G 競賽,以填補華為空白。外媒報導稱,歐洲移動運營商正認真考慮用三星取代華為,作為歐洲 5G 系統的核心供應商。目前,三星向 Verizon、AT&T、Sprint 等美國運營商提供 4G 和 5G 通信設備。
  • 「專利解密」走進攝像頭(2)--像素及成像
    集微網消息,上期給大家科簡單科普了攝像頭的工作原理,如下圖1所示,反射光經過鏡頭將信息傳給處理器,處理器將光信號以電信號方式輸出,傳輸給模數轉換器,將電信號轉換為數位訊號,然後傳輸給圖像處理晶片,最後存儲在存儲器上。
  • 「專利解密」歌爾MEMS傳聲器如何解決寄生電容?
    微機電系統(MEMS, Micro-Electro-Mechanica1 System)是指可批量製作的集微型機構、微型傳感器、微型執行器以及信號處理和控制電路、直至接口、通信和電源等於一體的微型器件或系統。
  • AI無法成為「專利發明人」?一位計算機學者決定起訴美國專利局
    這一 AI 系統名為 DABUS,是所申請的兩項專利的發明者。在 8 月 6 日向維吉尼亞州東區聯邦法院提起的訴訟中,Thaler 稱美國專利商標局應該採納國家專利計劃委員會(National Patent Planning Commission)1943 年一份報告中的原則,促使美國的專利系統向現代模式轉變。
  • 美國LightPointe成立新公司 研究可見光通信和LiFi技術
    以自由空間光學(FSO)技術為基礎的光學無線產品的設計者和製造商LightPointe日前宣布,已經成立了一個新公司,專門進行可見光通信和可見光無線通信(LiFi)的研究。  Firefly已經收到了可見光通信(VLC)領域相關專利,並且已經開發出了首批高度安全的數據通信產品。  VLC和LIFI技術近來受到廣泛關注,用來替代WiFi和射頻通信;這主要是因為WiFi和射頻頻譜變得擁擠,並且容易受到幹擾,可靠性也較低。