项目名称： 一种具有通信与定位功能的智能LED灯具及其机器人定位系统
A high precision positioning intelligent LED light system based on visible light communication
申报单位： 来飞光通信有限公司
综合介绍或申报理由：
随着无线网络的快速发展和移动终端的普及，基于位置服务的室内定位技术在5G时代有着广泛的应用前景。本申报作品为一种具有通信与定位功能的智能LED灯具及其机器人定位系统，并配套相应的控制APP、用户端APP及云平台存储。在实现厘米级别的高精度动态定位的同时，提供可靠、高速、低成本的实时通信。所提出的系统结合移动机器人构建可见光室内定位系统，实现了照明、定位、通信三者的一体化，推动智能化生活、生产。
主要技术参数：
1.LED照明灯板参数
LED灯板功率：18 W
LED驱动器规格：300 mA恒流驱动器
LED灯板尺寸：17 cm
亮度：1500 lm
信号探测距离：> 4 m
iBeacon工作范围：10-20 m
调光范围：25-100%
2.定位系统位置参数
LED灯板高度：2.5 m
LED灯板间隔距离 ：1.5 m
3.接收端（机器人）参数
机器人处理器型号：Raspberry Pi 3 B, Quad Core 1.2 GHz Broadcom BCM2837
RAM：1 GB
操作系统：Ubuntu mate 16.04
CMOS工业相机：MindVision UB-300
图像分辨率：2048 × 1536
与国内外同类产品或同类技术的比较情况：
经济评价分析：
随着5G的到来，智能城市、智能家居正在逐步成为人们生活的一部分。可见光通信技术以其众多的优势，在智能家居的建设中发挥重要作用。此系统将可见光通信技术应用于LED智能照明领域，在降低成本的同时，简化操作，提升使用便捷度，减少能耗。同时，此系统具备高精度室内定位的功能，能达到4 cm的定位精度，在家用机器人等的实时定位监测方面，具有广阔的应用前景。系统整体安装简便、操作简易，具有优秀的用户使用体验感，其市场推广应用前景广阔。
技术及工艺创新要点：
1、智能LED灯板。此灯板包括照明LED面板与恒流驱动器两部分。驱动器内采用蓝牙片上系统存储并产生智能灯的通信信息，同时控制灯板的亮度。利用开关键合调制方式实现可见光通信信号的传输，拓展照明灯具的功能，丰富可见光通信技术的应用领域。
2、基于可见光通信的双灯定位算法。仅仅通过两盏LED灯具即可实现三维定位。定位精度可达3~5cm。并利用可见光通信高带宽、保密性、绿色环保等特点，在照明的同时提供实时的通信及高精度、快速的室内定位，促进基于位置服务的室内定位技术的发展。
3、首创性将移动机器人与可见光通信、定位技术相结合。基于ROS (robot operating system)操作系统来开发可见光定位与通信功能。利用分布式框架来与移动机器人的基本运动控制系统进行有机的融合。促进移动机器人室内定位与导航技术的发展。
4、配套智能控制与用户端软件，云平台存储信息并远程管理。安装在手机上的配套控制APP可直接与智能灯板的驱动器通过蓝牙相连，便捷地控制灯板产生的信号以及灯板的亮度。用户端APP将接收与解码一体化至智能手机内，方便用户使用。云平台存储信息，简化通信数据，同时可根据实际需求，远程修改智能灯板的传输信息，实时查看信息传输接收情况，让管理工作更智能方便。完善的软件配套提升了系统使用便捷度