阅读说明：本技术 一种基于5g传输通信的光电开关 (Photoelectric switch based on 5G transmission communication ) 是由 张海瑞 丁明东 谷荣祥 于 2019-09-19 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种基于5G传输通信的光电开关,主要内容为：包括感知层、控制层、传输层和云管理平台,所述感知层由光电开关和信号调理电路组成,光电开关与信号调理电路连接,控制层由高速处理器和检测电路组成,信号调理电路与检测电路连接,检测电路与高速处理器连接,传输层由5G通信芯片和射频电路组成,高速处理器与5G通信芯片相连,5G通信芯片与射频电路相连,射频电路与云管理平台相连。本发明将光电开关的信号通过5G通信技术传输至云管理平台,相比于4G及其他无线通信技术,5G通信技术有着超大容量,海量设备接入,空口时延低等优点,传感器能迅速响应光电开关的输出信号。(The invention discloses a photoelectric switch based on 5G transmission communication, which mainly comprises the following contents: including perception layer, control layer, transmission layer and cloud management platform, the perception layer comprises photoelectric switch and signal conditioning circuit, and photoelectric switch is connected with signal conditioning circuit, and the control layer comprises high speed processor and detection circuitry, and signal conditioning circuit is connected with detection circuitry, and detection circuitry is connected with high speed processor, and the transmission layer comprises 5G communication chip and radio frequency circuit, and high speed processor links to each other with 5G communication chip, and 5G communication chip links to each other with radio frequency circuit, and radio frequency circuit links to each other with cloud management platform. According to the invention, the signal of the photoelectric switch is transmitted to the cloud management platform through the 5G communication technology, compared with the 4G and other wireless communication technologies, the 5G communication technology has the advantages of super-large capacity, mass equipment access, low air interface time delay and the like, and the sensor can rapidly respond to the output signal of the photoelectric switch.)

一种基于5G传输通信的光电开关

技术领域

本发明涉及光电开关技术领域，具体地说，特别涉及一种基于5G传输通信的光电开关。

背景技术

无线光电开关传感器是一种基于无线网络传输开关信号的传感器，它将感知层(光电开关)的输入信号通过2G、4G、Wi-Fi等各种无线方式发送至云管理平台，实现了用无线方式采集现场信号。无线光电开关主要应用在物体检测、产品计数、自动门及其他领域。目前使用较多的主要是红外线光电开关，基于红外线的肉眼不可见性，也可在银行、仓库以及其他需要的场合作为防盗报警使用。

无线光电开关传感器很大程度上解决了有线方式布线困难、灵活性差、维护成本高、可扩展性低的缺点，但是与有线相比，无线方式有传输时延较高、稳定性较差等缺点。

目前市场的无线光电开关传感器大部分是是基于2G、Wi-Fi、4G、NBIOT等无线通信技术。2G、4G、NBIOT方式只要有基站覆盖的地方就可以应用，Wi-Fi受限于有限网络的提供。随着互联网技术的发展，移动数据的需求***式的增长，越来越多的设备接入到移动网络中，现有的移动通信系统难以满足未来需求，第5代通信技术(5G)应运而生。5G有以下特点：

(1)超大的网络容量，提供千亿设备的链接能力，满足物联网通信；

(2)空口时延需要在1ms左右；

(3)连续广域覆盖和高移动性下，用户体验速率达到100Mbit/s；

(4)流量密度和连接数密度大幅提高；

(5)峰值速率需要达到Gbit/s的标准；

(6)系统协同化，智能化水平提升，表现为多用户，多点，多天线，多摄取的协同组网，以及网络间灵活的自动调整。

无线光电开关传感器主要应用在监测、检测领域，对于信号的实时性要求更高，我们目前使用的4G网络，端到端的理想时延是10ms左右，LTE的端到端的典型时延是50-100ms，因此5G+光电开关传感器能大幅度降低信号时延，云管理平台更快速、迅速的响应光电开关的信号。此外，5G对于海量物联网设备的接入，相比于4G也有了大幅度的提升。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，公开了一种基于5G传输通信的光电开关，其将光电开关的信号通过5G通信技术传输至云管理平台，相比于4G及其他无线通信技术，5G通信技术有着超大容量，海量设备接入，空口时延低等优点，传感器能迅速响应光电开关的输出信号。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种基于5G传输通信的光电开关，包括感知层、控制层、传输层和云管理平台，所述感知层由光电开关和信号调理电路组成，所述光电开关与信号调理电路连接，所述控制层由高速处理器和检测电路组成，所述信号调理电路与检测电路连接，所述检测电路与高速处理器连接，所述传输层由5G通信芯片和射频电路组成，所述高速处理器与5G通信芯片相连，所述5G通信芯片与射频电路相连，所述射频电路与云管理平台相连。

作为本发明的一种优选实施方式，所述感知层中的光电开关中安装有状态指示灯。

作为本发明的一种优选实施方式，所述控制层中的高速处理器中安装有电源模块。

作为本发明的一种优选实施方式，所述控制层中的高速处理器中安装有状态指示灯。

作为本发明的一种优选实施方式，所述感知层中的信号调理电路中安装有光耦隔离模块。

作为本发明的一种优选实施方式，所述控制层中的检测电路中安装有光耦隔离模块。

作为本发明的一种优选实施方式，所述传输层中的5G模块通过设备总线与控制层中的高速处理器连接。

作为本发明的一种优选实施方式，所述控制层中的高速处理器中安装有嵌入式操作系统。

作为本发明的一种优选实施方式，所述控制层中的检测电路中安装有状态指示灯。

作为本发明的一种优选实施方式，所述传输层中的射频电路中安装有状态指示灯。

本发明是基于5G通信技术的设计的无线光电开关传感器。该传感器由物理感知层、控制层、传输层组成。其中感知层由光电开关及其信号调理电路组成。光电开关按检测方式可分为反射式，对射式，漫反射式，光纤式，根据不同的应用场景选择合适的检测方式。光电开关感知光束变化，若发生变化，输出开关变化信号至控制层。控制层由高速处理器及其检测电路构成。当光电开关输出信号后，高速处理器迅速响应获取当前光电开关信号线上的电平，并且组成符合一定协议的数据，将数据送至传输层。传输层由5G通信芯片及射频电路构成。当控制层将数据组包传给存5G通信芯片后，传输层将数据通过5G传输至云管理平台。

本发明与现有技术相比具有以下优点：

(1)将光电开关的信号通过5G通信技术传输至云管理平台，相比于4G及其他无线通信技术，5G通信技术有着超大容量，海量设备接入，空口时延低等优点，传感器能迅速响应光电开关的输出信号；

(2)将传感系统分为感知层、控制层和传输层，对于不同的检测环境及被检测对象，可以在感知层选择不同的类型的光电开关，增强了传感器的适用性，能覆盖大部分使用场所。

附图说明

图1为本发明的一种

具体实施方式

的结构示意图；。

附图标记说明：

1：感知层，11：光电开关，12：信号调理电路，2：控制层，21：高速处理器，22：检测电路，3：传输层，31：5G通信芯片，32：射频电路，4：云管理平台。

具体实施方式

下面结合附图及实施例描述本发明具体实施方式：

需要说明的是，本说明书所附图中示意的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。

同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。

如图1所示，其示出了本发明的具体实施方式；如图所示，本发明公开的一种基于5G传输通信的光电开关，包括感知层1、控制层2、传输层3和云管理平台4，所述感知层1由光电开关11和信号调理电路12组成，所述光电开关11与信号调理电路12连接，所述控制层2由高速处理器21和检测电路22组成，所述信号调理电路12与检测电路22连接，所述检测电路22与高速处理器21连接，所述传输层3由5G通信芯片31和射频电路32组成，所述高速处理器21与5G通信芯片31相连，所述5G通信芯片31与射频电路32相连，所述射频电路32与云管理平台4相连。

优选的，所述感知层1中的光电开关11中安装有状态指示灯。

优选的，所述控制层2中的高速处理器21中安装有电源模块。

优选的，所述控制层2中的高速处理器21中安装有状态指示灯。

优选的，所述感知层1中的信号调理电路12中安装有光耦隔离模块。

优选的，所述控制层2中的检测电路22中安装有光耦隔离模块。

优选的，所述传输层3中的5G模块31通过设备总线与控制层2中的高速处理器21连接。

优选的，所述控制层2中的高速处理器21中安装有嵌入式操作系统。

优选的，所述控制层2中的检测电路22中安装有状态指示灯。

优选的，所述传输层3中的射频电路32中安装有状态指示灯。

本发明中的感知层1由光电开关11及其信号调理电路12组成。光电开关11包括对射式、漫反射式、和光纤式。

(1)对射式应用特征：辨别不透明的反光物体，有效距离大，不易受干扰，装置的消耗高，两个单元都必须敷设电缆；

(2)漫反射式应用特征：有效作用距离是由目标的反射能力决定，由目标表面性质和和颜色决定；较小的装配开支；

(3)光纤式应用特征：光纤式光电开关采用塑料或玻璃光纤传感器来引导光线，以实现被检测物体不在相近区域的检测。

本发明中的控制层2由高速处理器21及检测电路22构成。当感知层1输出信号发生变化时，高速处理器21迅速响应并检测光电开关11信号，将变化发送至传输层3。

本发明中的传输层3由5G通信芯片31及射频电路32组成。当收到控制层2的消息后，通过5G传输，发送至云管理平台4。

上面结合附图对本发明优选实施方式作了详细说明，但是本发明不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下做出各种变化。

不脱离本发明的构思和范围可以做出许多其他改变和改型。应当理解，本发明不限于特定的实施方式，本发明的范围由所附权利要求限定。