本實(shí)用新型涉及信息安全
技術(shù)領(lǐng)域：
，具體涉及基于VLC(VisibleLightCommunication)單向數(shù)據(jù)傳輸，應(yīng)用于兩個(gè)不同密級(jí)網(wǎng)絡(luò)之間的單向數(shù)據(jù)傳輸，實(shí)現(xiàn)信息安全物理隔離與信息單向傳輸?shù)囊环N基于VLC的單向數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備。
背景技術(shù)：
：隨著互聯(lián)網(wǎng)信息化的發(fā)展，政府、軍隊(duì)、國企和銀行等面臨信息安全威脅，為此建立起安全級(jí)別較高的內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)，但是安全級(jí)別高的內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)需要和安全級(jí)別低的互聯(lián)網(wǎng)等其它外部網(wǎng)絡(luò)之間進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。在進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸時(shí)，為了防止安全級(jí)別高的內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)信息泄露，保證內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)不被外部網(wǎng)絡(luò)竊取，但依然可以實(shí)現(xiàn)安全級(jí)別低的外部網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸?shù)桨踩?jí)別高的內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)，一般采用單向數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備以隔離安全級(jí)別高的內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)與安全級(jí)別低的外部網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的單向傳輸，且不存在任何由安全級(jí)別高的內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)至安全級(jí)別低的外部網(wǎng)絡(luò)的信息反饋通道。目前現(xiàn)有的單向數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備可分為非物理隔離和物理隔離兩大類，首先非物理隔離意味著安全級(jí)別高的內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)和安全級(jí)別低的外部網(wǎng)絡(luò)之間依然存在物理連接，采用防火墻在網(wǎng)絡(luò)層過濾和網(wǎng)閘開關(guān)等傳統(tǒng)方式存在諸多漏洞，仍然存在安全隱患。其次物理隔離方法在解決信息安全的同時(shí)，同時(shí)也帶來信息交換的困難，例如人工用移動(dòng)介質(zhì)交換數(shù)據(jù)(刻錄光盤)，不利于信息交換需求頻繁的應(yīng)用。故此類單向數(shù)據(jù)傳輸裝置和方法不適合安全系數(shù)要求高且信息交換需求頻繁的單向數(shù)據(jù)傳輸。下面對(duì)現(xiàn)有的單向傳輸技術(shù)進(jìn)行對(duì)比分析：數(shù)據(jù)傳輸方式安全性適用場合人工方式物理隔離，安全性最優(yōu)適合小規(guī)模數(shù)據(jù)量的傳輸需求，適用于涉密區(qū)域和非涉密區(qū)域雙向傳輸需求影像識(shí)別物理隔離，安全性次優(yōu)傳輸速率低，適合小規(guī)模數(shù)據(jù)量的傳輸需求，適用于涉密區(qū)域和非涉密區(qū)域雙向傳輸需求光閘物理連接，采用光纖作為傳輸介質(zhì)，利用光的單向傳輸，安全程度依賴于當(dāng)前安全技術(shù)適合提供大數(shù)據(jù)服務(wù)或?qū)崟r(shí)的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，支持多業(yè)務(wù)平臺(tái)建設(shè)，不適合高涉密區(qū)域數(shù)據(jù)傳輸數(shù)據(jù)交換網(wǎng)物理連接，采用完整安全保障體系的深層次防護(hù)（防護(hù)、監(jiān)控、審計(jì)），安全程度依賴于當(dāng)前安全技術(shù)適合提供大數(shù)據(jù)服務(wù)或?qū)崟r(shí)的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，支持多業(yè)務(wù)平臺(tái)建設(shè)，不適合高涉密區(qū)域數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)閘物理上不同時(shí)連接，對(duì)攻擊防護(hù)好，但協(xié)議的代理對(duì)病毒防護(hù)依賴當(dāng)前技術(shù)適合定期的批量數(shù)據(jù)交換，但不適合多應(yīng)用的穿透，不適合高涉密區(qū)域數(shù)據(jù)傳輸多重安全網(wǎng)關(guān)物理連接，從網(wǎng)絡(luò)層到應(yīng)用層的防護(hù)不適合涉密網(wǎng)絡(luò)與非涉密網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)交換，適合辦公網(wǎng)絡(luò)與互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的隔離，不適合高涉密區(qū)域數(shù)據(jù)傳輸防火墻物理連接，網(wǎng)絡(luò)層的安全防護(hù)適合網(wǎng)絡(luò)的安全區(qū)域的隔離，適合同安全級(jí)別的網(wǎng)絡(luò)隔離，不適合高涉密區(qū)域數(shù)據(jù)傳輸目前多數(shù)單向?qū)朐O(shè)備是系統(tǒng)級(jí)的應(yīng)用，依然存在物理連接，部署復(fù)雜，價(jià)格昂貴，使用繁瑣。在信息化條件下，保密與信息共享二者難以兼得，矛盾日益突出，涉密網(wǎng)絡(luò)與非涉密網(wǎng)絡(luò)之間的信息交換需求增大，傳統(tǒng)的人工方式和影像識(shí)別難以支撐大數(shù)據(jù)時(shí)代的傳輸壓力，迫切需要一種新型的高效安全易用的單向安全傳輸產(chǎn)品。可見光通信技術(shù)，是利用熒光燈或發(fā)光二極管等發(fā)出的肉眼看不到的高速明暗閃爍信號(hào)來傳輸信息的技術(shù)。相對(duì)于白色LED燈，采用但不僅限于紅、藍(lán)、綠等單色LED燈進(jìn)行可見光通信，具有高帶寬、成本低、易于實(shí)現(xiàn)等特點(diǎn)，在無照明需求的單純數(shù)據(jù)通信場景中應(yīng)用廣泛。單色可見光通信具有天然的單向性，且不需要實(shí)體物理連接，非常適合作為數(shù)據(jù)單向傳輸設(shè)備的通信方式。但是目前在信息安全應(yīng)用領(lǐng)域，尚無采用可見光通信的單向數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備產(chǎn)品。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：本實(shí)用新型的目的在于為了解決現(xiàn)有單向數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備存在的安全性不足、傳輸速率低、使用不便等問題，本實(shí)用新型提出一種基于VLC的單向數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備。通過采用“照射式”可見光實(shí)現(xiàn)單向數(shù)據(jù)傳輸，實(shí)現(xiàn)安全級(jí)別低的外部網(wǎng)絡(luò)和安全級(jí)別高的內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)之間無物理連接且無反向數(shù)據(jù)傳輸，實(shí)現(xiàn)具有可視安全性的單向數(shù)據(jù)傳輸。本實(shí)用新型是這樣實(shí)現(xiàn)的：一種基于VLC的單向數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備，包括無物理連接的數(shù)據(jù)發(fā)送端組件和數(shù)據(jù)接收端組件，所述數(shù)據(jù)發(fā)送端組件和數(shù)據(jù)接收端組件之間采用VLC模式進(jìn)行單向數(shù)據(jù)傳輸；所述數(shù)據(jù)發(fā)送端組件包括依次連接的第一嵌入式主控板、第一數(shù)字電路模塊和第一模擬電路模塊；所述數(shù)據(jù)發(fā)送端組件的第一嵌入式主控板用于進(jìn)行從安全級(jí)別低的外部主機(jī)或外部存儲(chǔ)介質(zhì)的數(shù)據(jù)處理，其包含主芯片、以太網(wǎng)控制器、發(fā)送顯示模塊、存儲(chǔ)模塊和獨(dú)立供電模塊；所述數(shù)據(jù)發(fā)送端組件的第一數(shù)字電路模塊用于進(jìn)行數(shù)字信號(hào)的調(diào)制和信道編碼的處理，其包含USB接口、FPGA主芯片、數(shù)據(jù)緩存和發(fā)送電源獨(dú)立模塊；所述數(shù)據(jù)發(fā)送端組件的第一模擬電路模塊用于進(jìn)行數(shù)字到模擬信號(hào)的轉(zhuǎn)換、預(yù)均衡處理、模擬信號(hào)的放大并通過LED燈組發(fā)送，包括模數(shù)轉(zhuǎn)換電路、預(yù)均衡電路、放大電路、LED燈驅(qū)動(dòng)電路和LED燈組；所述數(shù)據(jù)接收端組件包括依次連接的第二模擬電路模塊、第二數(shù)字電路模塊和第二嵌入式主控板；所述數(shù)據(jù)接收端組件的第二模擬電路模塊用于進(jìn)行光信號(hào)到電信號(hào)的轉(zhuǎn)換、信號(hào)的放大、相位時(shí)鐘的同步、模擬到數(shù)字信號(hào)的轉(zhuǎn)換處理，其包含PD光信號(hào)檢測模塊，模擬信號(hào)放大電路、鎖相環(huán)電路和模數(shù)轉(zhuǎn)換電路；所述數(shù)據(jù)接收端組件的第二數(shù)字電路模塊主要進(jìn)行信號(hào)的調(diào)制和信道編碼處理，其包含USB接口、FPGA主芯片、數(shù)據(jù)緩存和接收電源獨(dú)立模塊；所述數(shù)據(jù)接收端組件的第二嵌入式主控板模塊用于進(jìn)行發(fā)往安全級(jí)別高的內(nèi)部主機(jī)的數(shù)據(jù)處理，包含主芯片、以太網(wǎng)控制器、發(fā)送顯示模塊、存儲(chǔ)模塊和獨(dú)立供電模塊。進(jìn)一步的，所述數(shù)據(jù)發(fā)送端組件通過第一嵌入式主控板的以太網(wǎng)控制器的以太網(wǎng)口與安全級(jí)別低的外部主機(jī)連接，與安全級(jí)別低的外部主機(jī)進(jìn)行通信；通過第一數(shù)字電路模塊中的USB接口與安全級(jí)別低的外部存儲(chǔ)介質(zhì)連接，與所述安全級(jí)別低的外部存儲(chǔ)介質(zhì)進(jìn)行通信；所述以太網(wǎng)口和USB接口分別獨(dú)立選擇使用或同時(shí)組合使用。進(jìn)一步的，所述數(shù)據(jù)接收端組件通過第二嵌入式主控板的以太網(wǎng)控制器的以太網(wǎng)口與安全級(jí)別高的內(nèi)部主機(jī)連接，與安全級(jí)別高的內(nèi)部主機(jī)進(jìn)行通信。進(jìn)一步的，所述數(shù)據(jù)發(fā)送端組件中的第一嵌入式主控板用于接收所述安全級(jí)別低的外部主機(jī)或所述安全級(jí)別低的外部存儲(chǔ)介質(zhì)發(fā)送的第一數(shù)據(jù)，并將第一數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理,得到第一數(shù)字信號(hào),將第一數(shù)字信號(hào)傳輸?shù)降谝粩?shù)字電路模塊，第一數(shù)字電路模塊將接收到的第一數(shù)字信號(hào)經(jīng)過FPGA主芯片進(jìn)行數(shù)字調(diào)制、信道編碼的基帶信號(hào)處理后，得到第二數(shù)字信號(hào)，并傳輸給所述第一模擬電路模塊，所述第一模擬電路模塊用于將接收到的第二數(shù)字信號(hào)經(jīng)過數(shù)模轉(zhuǎn)換、預(yù)均衡電路、放大電路和LED燈驅(qū)動(dòng)電路后，經(jīng)LED燈組后轉(zhuǎn)換為可見光信號(hào)，經(jīng)過一定范圍的自由空間傳輸?shù)剿鰯?shù)據(jù)接收端組件；所述發(fā)送顯示模塊用于獨(dú)立顯示當(dāng)前數(shù)據(jù)發(fā)送端的工作狀態(tài)；所述第一嵌入式主控板的獨(dú)立供電模塊用于為數(shù)據(jù)發(fā)送端組件提供電源；所述第一數(shù)字電路模塊的發(fā)送電源模塊用于獨(dú)立為數(shù)據(jù)發(fā)送端提供電源。進(jìn)一步的，所述數(shù)據(jù)接收端組件的第二模擬電路模塊中LED光信號(hào)接收模塊用于接收可見光信號(hào)，并將可見光信號(hào)經(jīng)過PD光信號(hào)檢測器、放大電路、鎖相環(huán)電路和模數(shù)轉(zhuǎn)換電路后轉(zhuǎn)換為第三數(shù)字信號(hào)，再傳輸?shù)剿龅诙?shù)字電路模塊；所述第二數(shù)字電路模塊用于將接收到的第三數(shù)字信號(hào)進(jìn)行信道解碼、解調(diào)的操作，得到第四數(shù)字信號(hào)，再將第四數(shù)字信號(hào)傳輸給所述第二嵌入式主控板，第二嵌入式主控板用于將接收到的第四數(shù)字信號(hào)進(jìn)行信號(hào)處理，然后得到第二數(shù)據(jù)，所述第二嵌入式主控板中以太網(wǎng)控制器的以太網(wǎng)口與安全級(jí)別高的內(nèi)部主機(jī)連接，將第二數(shù)據(jù)傳輸?shù)剿霭踩?jí)別高的內(nèi)部主機(jī)。進(jìn)一步的，所述LED燈組為RGB三色可見光LED燈組。進(jìn)一步的，所述LED光信號(hào)接收模塊用于接收為RGB三色可見光信號(hào)。進(jìn)一步的，所述數(shù)據(jù)發(fā)送端組件和數(shù)據(jù)接收端組件固定安裝在工控機(jī)機(jī)箱內(nèi)。進(jìn)一步的，所述工控機(jī)機(jī)箱為工業(yè)級(jí)機(jī)架式機(jī)箱。本實(shí)用新型具有以下優(yōu)點(diǎn)：本實(shí)用新型提供的一種基于VLC的單向數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備采用VLC傳輸技術(shù)，具有可視安全性，集成完全獨(dú)立的發(fā)射模塊與數(shù)據(jù)接收端，分別處理安全級(jí)別低的外部網(wǎng)絡(luò)/設(shè)備和安全級(jí)別高的內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)/設(shè)備的數(shù)據(jù)信息；發(fā)射模塊與數(shù)據(jù)接收端之間無任何實(shí)體物理連接，僅通過單色可見光通信從而實(shí)現(xiàn)真正的單向數(shù)據(jù)傳輸，且無任何反向傳輸通道；兼容現(xiàn)有信息安全的單導(dǎo)設(shè)備，使用上更加靈活便捷，安全可靠，傳輸速率快，性能穩(wěn)定，能夠應(yīng)用于高安全等級(jí)網(wǎng)絡(luò)的安全防護(hù)?？傊緦?shí)用新型提供的一種基于VLC的單向數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備，具有體積小、安全性強(qiáng)，傳輸效率高，具備單向數(shù)據(jù)傳輸，具有安全可視性，穩(wěn)定可靠，兼容性好的優(yōu)點(diǎn)。附圖說明圖1為本實(shí)用新型提供的一種基于VLC的單向數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本實(shí)用新型提供的一種基于VLC的單向數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備的數(shù)據(jù)發(fā)送端組件中第一模擬電路模塊電路結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為本實(shí)用新型提供的一種基于VLC的單向數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備的數(shù)據(jù)接收端組件中第二模擬電路模塊電路結(jié)構(gòu)示意圖。圖4為本實(shí)用新型提供的一種基于VLC的單向數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備中第一嵌入式主控板和第二嵌入式主控板的電路結(jié)構(gòu)示意圖。圖中：1、數(shù)據(jù)發(fā)送端組件；2、數(shù)據(jù)接收端組件；11、第一嵌入式主控板；12、第一數(shù)字電路模塊；13、第一模擬電路模塊；21、第二模擬電路模塊；22、第二數(shù)字電路模塊；23、第二嵌入式主控板；3、工控機(jī)機(jī)箱。具體實(shí)施方式本實(shí)用新型的目的為提供一種基于VLC的單向數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備，如圖1所示，一種基于VLC的單向數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備，包括無物理連接的數(shù)據(jù)發(fā)送端組件1和數(shù)據(jù)接收端組件2，所述數(shù)據(jù)發(fā)送端組件1和數(shù)據(jù)接收端組件2之間采用VLC模式進(jìn)行單向傳輸數(shù)據(jù)；數(shù)據(jù)發(fā)送端組件1和數(shù)據(jù)接收端組件2固定安裝在工控機(jī)機(jī)箱內(nèi)，該工控機(jī)機(jī)箱為工業(yè)級(jí)機(jī)架式機(jī)箱；數(shù)據(jù)發(fā)送端組件1主要是實(shí)現(xiàn)與安全級(jí)別低的外部網(wǎng)絡(luò)主機(jī)或設(shè)備通信，并將第一數(shù)據(jù)進(jìn)行處理后轉(zhuǎn)換為可見光發(fā)送給數(shù)據(jù)接收端，數(shù)據(jù)發(fā)送端組件1包括依次連接的第一嵌入式主控板11、第一數(shù)字電路模塊12和第一模擬電路模塊13；數(shù)據(jù)發(fā)送端組件1的第一嵌入式主控板11用于進(jìn)行從安全級(jí)別低的外部主機(jī)或外部存儲(chǔ)介質(zhì)的數(shù)據(jù)處理，其包含主芯片、以太網(wǎng)控制器、發(fā)送顯示模塊、存儲(chǔ)模塊和獨(dú)立供電模塊；所述數(shù)據(jù)發(fā)送端組件1的第一數(shù)字電路模塊12用于進(jìn)行數(shù)字信號(hào)的調(diào)制和信道編碼的處理，其包含USB接口、FPGA主芯片、數(shù)據(jù)緩存和發(fā)送電源獨(dú)立模塊；所述數(shù)據(jù)發(fā)送端組件1的第一模擬電路模塊13用于進(jìn)行數(shù)字到模擬信號(hào)的轉(zhuǎn)換、預(yù)均衡處理、模擬信號(hào)的放大并通過LED燈組發(fā)送，包括模數(shù)轉(zhuǎn)換電路、預(yù)均衡電路、放大電路、LED燈驅(qū)動(dòng)電路和LED燈組；該LED燈組為RGB三色可見光LED燈組；數(shù)據(jù)發(fā)送端組件1通過第一嵌入式主控板11的以太網(wǎng)控制器的以太網(wǎng)口與安全級(jí)別低的外部主機(jī)連接，與安全級(jí)別低的外部主機(jī)進(jìn)行通信；通過第一數(shù)字電路模塊12中的USB接口與安全級(jí)別低的外部存儲(chǔ)介質(zhì)連接，與所述安全級(jí)別低的外部存儲(chǔ)介質(zhì)進(jìn)行通信；所述以太網(wǎng)口和USB接口分別獨(dú)立選擇使用或同時(shí)組合使用。數(shù)據(jù)發(fā)送端組件1中的第一嵌入式主控板11用于接收所述安全級(jí)別低的外部主機(jī)或所述安全級(jí)別低的外部存儲(chǔ)介質(zhì)發(fā)送的第一數(shù)據(jù)，并將第一數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理,得到第一數(shù)字信號(hào),將第一數(shù)字信號(hào)傳輸?shù)降谝粩?shù)字電路模塊12，第一數(shù)字電路模塊12將接收到的第一數(shù)字信號(hào)經(jīng)過FPGA主芯片進(jìn)行數(shù)字調(diào)制、信道編碼的基帶信號(hào)處理后，得到第二數(shù)字信號(hào)，并傳輸給所述第一模擬電路模塊13，所述第一模擬電路模塊13用于將接收到的第二數(shù)字信號(hào)經(jīng)過數(shù)模轉(zhuǎn)換電路、預(yù)均衡電路、放大電路、LED燈驅(qū)動(dòng)電路后，經(jīng)LED燈組后轉(zhuǎn)換為可見光信號(hào)，經(jīng)過一定范圍的自由空間傳輸?shù)剿鰯?shù)據(jù)接收端組件2；所述發(fā)送顯示模塊用于獨(dú)立顯示當(dāng)前數(shù)據(jù)發(fā)送端的工作狀態(tài)；所述第一嵌入式主控板11的獨(dú)立供電模塊用于為數(shù)據(jù)發(fā)送端組件1提供電源；所述第一數(shù)字電路模塊12的發(fā)送電源模塊用于獨(dú)立為數(shù)據(jù)發(fā)送端提供電源。數(shù)據(jù)接收端組件2包括依次連接的第二模擬電路模塊21、第二數(shù)字電路模塊22和第二嵌入式主控板23；所述數(shù)據(jù)接收端組件2的第二模擬電路模塊21用于進(jìn)行光信號(hào)到電信號(hào)的轉(zhuǎn)換、信號(hào)的放大處理、相位時(shí)鐘的同步和模擬信號(hào)到數(shù)字信號(hào)的轉(zhuǎn)換，其包含PD光信號(hào)檢測器、LED光信號(hào)接收模塊、放大電路、鎖相環(huán)電路（相位時(shí)鐘同步）和模數(shù)轉(zhuǎn)換電路，該LED光信號(hào)接收模塊用于接收為RGB三色可見光信號(hào)；所述數(shù)據(jù)接收端組件2的第二數(shù)字電路模塊22主要進(jìn)行信號(hào)的調(diào)制和信道編碼處理，其包含USB接口、FPGA主芯片、數(shù)據(jù)緩存、發(fā)送電源獨(dú)立模塊；所述數(shù)據(jù)接收端組件2的第二嵌入式主控板23模塊用于進(jìn)行發(fā)往安全級(jí)別高的內(nèi)部主機(jī)的數(shù)據(jù)處理，包含主芯片、以太網(wǎng)控制器、接收顯示模塊、存儲(chǔ)模塊和獨(dú)立供電模塊。數(shù)據(jù)接收端組件2通過第二嵌入式主控板23的以太網(wǎng)控制器的以太網(wǎng)口與安全級(jí)別高的內(nèi)部主機(jī)連接，與安全級(jí)別高的內(nèi)部主機(jī)進(jìn)行通信。數(shù)據(jù)接收端組件2的第二模擬電路模塊21中LED光信號(hào)接收模塊用于接收到的可見光信號(hào)，并將可見光信號(hào)經(jīng)過PD光信號(hào)檢測器、LED光信號(hào)接收模塊、放大電路、鎖相環(huán)電路（相位時(shí)鐘同步）和模數(shù)轉(zhuǎn)換電路后轉(zhuǎn)換為第三數(shù)字信號(hào)，再傳輸?shù)剿龅诙?shù)字電路模塊22；所述第二數(shù)字電路模塊22用于將接收到的第三數(shù)字信號(hào)進(jìn)行信道解碼、解調(diào)的操作，得到第四數(shù)字信號(hào)，再將第四數(shù)字信號(hào)傳輸給所述第二嵌入式主控板23，第二嵌入式主控板23用于將接收到的第四數(shù)字信號(hào)進(jìn)行信號(hào)處理，然后得到第二數(shù)據(jù)，所述第二嵌入式主控板23中以太網(wǎng)控制器的以太網(wǎng)口與安全級(jí)別高的內(nèi)部主機(jī)連接，將第二數(shù)據(jù)傳輸?shù)剿霭踩?jí)別高的內(nèi)部主機(jī)。如圖2所示，數(shù)據(jù)發(fā)送端組件1中第一模擬電路模塊13示意圖包括數(shù)模轉(zhuǎn)換電路、預(yù)均衡電路、放大電路、LED燈驅(qū)動(dòng)電路。其中預(yù)均衡電路的作用是拓展信道帶寬，在傳輸信道中為補(bǔ)償隨后發(fā)生的失真而對(duì)信號(hào)所做的有意改變，模擬信號(hào)放大電路的作用是通過NPN三極管進(jìn)行模擬信號(hào)放大，使信號(hào)的傳輸可靠性更高，LED燈驅(qū)動(dòng)電路的作用是為最終發(fā)送的模擬信號(hào)加載直流負(fù)載，使其可以驅(qū)動(dòng)LED燈組進(jìn)行信號(hào)的傳遞。如圖3所示，數(shù)據(jù)接收端組件2中第二模擬電路模塊21包括光電二極管前置放大器（MAX3665）、差分信號(hào)放大器（ADA4937-1）、限幅放大器（MAX3768）、鎖相環(huán)相位時(shí)鐘同步芯片（ADN2816），所述數(shù)據(jù)接收端組件2中第二模擬電路模塊21的主要作用是信號(hào)的放大、濾波、相位時(shí)鐘同步。如圖4所示，第一嵌入式主控板11和第二嵌入式主控板23具體電路使用MCU芯片（NUC976DK62Y），主要實(shí)現(xiàn)文件單向傳輸功能、安全控制功能、系統(tǒng)監(jiān)控與審計(jì)功能；其中文件單向傳輸功能包含優(yōu)盤文件的單向?qū)?、移?dòng)硬盤文件的單向?qū)搿粹o選擇功能。優(yōu)盤文件的單向?qū)胫饕翘峁┢胀▋?yōu)盤文件的自動(dòng)單向?qū)牍δ埽苿?dòng)硬盤文件的單向?qū)胫饕翘峁┮苿?dòng)硬盤文件的自動(dòng)單向?qū)牍δ?，按鈕選擇功能主要是實(shí)現(xiàn)啞終端按鈕選擇功能，支持文件重傳、終止，文件選擇和手動(dòng)調(diào)節(jié)傳輸速率等功能，安全控制功能包含性能調(diào)整、內(nèi)容過濾功能，性能調(diào)整主要是提供對(duì)導(dǎo)入文件的性能調(diào)節(jié)功能，內(nèi)容過濾主要是提供對(duì)導(dǎo)入文件的格式過濾功能，系統(tǒng)監(jiān)控與審計(jì)功能包含文件導(dǎo)入監(jiān)視和異常處理功能，文件導(dǎo)入監(jiān)視主要是提供對(duì)文件導(dǎo)入的進(jìn)度查看及存儲(chǔ)功能，異常處理主要是提供對(duì)導(dǎo)入文件的實(shí)時(shí)異常監(jiān)控功能，及時(shí)提示使用者錯(cuò)誤導(dǎo)入的文件信息。具體使用時(shí)，首先，分別對(duì)數(shù)據(jù)發(fā)送端和數(shù)據(jù)接收端上電和初始化，完成數(shù)據(jù)傳輸準(zhǔn)備工作。然后，數(shù)據(jù)發(fā)送端組件1的以太網(wǎng)口或USB可以分別將外部網(wǎng)絡(luò)主機(jī)或設(shè)備發(fā)送的第一數(shù)據(jù)傳輸?shù)綌?shù)據(jù)發(fā)送端組件1中的第一嵌入式主控芯片；進(jìn)一步，數(shù)據(jù)發(fā)送端組件1中的第一嵌入式主控芯片將第一數(shù)據(jù)進(jìn)行信號(hào)處理，得到第一數(shù)字信號(hào)傳輸?shù)綌?shù)據(jù)發(fā)送端組件1中的FPGA芯片；進(jìn)一步，數(shù)據(jù)發(fā)送端組件1中的FPGA將第一數(shù)字信號(hào)進(jìn)行調(diào)制/信道編碼等一系列的基帶信號(hào)處理后，得到第一數(shù)字信號(hào)，再經(jīng)過數(shù)模轉(zhuǎn)換器將第一數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換為第一模擬信號(hào)，并傳輸給數(shù)據(jù)發(fā)送端組件1的第一模擬電路模塊13；進(jìn)一步，數(shù)據(jù)發(fā)送端組件1中的發(fā)送端驅(qū)動(dòng)模擬電路將接收到的第一模擬信號(hào)經(jīng)過驅(qū)動(dòng)模擬電路和RGB三色LED燈后轉(zhuǎn)換為混合可見光信號(hào)，經(jīng)過一定范圍的自由空間傳輸?shù)剿鰯?shù)據(jù)接收端；此時(shí)可以通過發(fā)送顯示模塊顯示當(dāng)前數(shù)據(jù)發(fā)送端的工作狀態(tài)；進(jìn)一步，數(shù)據(jù)接收端組件2的混合可見光數(shù)據(jù)接收端將接收到的RGB三色可見光信號(hào)經(jīng)過光電檢測器PD和模擬前端電路后轉(zhuǎn)換為第二模擬信號(hào)，然后再傳輸?shù)綌?shù)據(jù)接收端組件2的FPGA芯片；進(jìn)一步，數(shù)據(jù)接收端組件2的FPGA信號(hào)處理模塊將接收到的第二模擬信號(hào)送給模數(shù)轉(zhuǎn)換器，將其轉(zhuǎn)換為第二數(shù)字信號(hào)，然后再將第二數(shù)字信號(hào)進(jìn)行信道解碼/解調(diào)等一系列的操作，還原得到第二數(shù)字信號(hào)，然后傳輸給數(shù)據(jù)接收端組件2的第二嵌入式主控板23。進(jìn)一步，數(shù)據(jù)接收端組件2的第二嵌入式主控板23將接收到的第二數(shù)字信號(hào)進(jìn)行處理，得到第二數(shù)據(jù)信號(hào)，然后再傳輸給以太網(wǎng)RJ45網(wǎng)口B和USB接口B；進(jìn)一步，以太網(wǎng)RJ45網(wǎng)口B和USB接口B可以分別獨(dú)立將數(shù)據(jù)處理模塊的第二數(shù)據(jù)傳輸?shù)桨踩?jí)別高的內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)或設(shè)備，數(shù)據(jù)接收端組件2的以太網(wǎng)RJ45網(wǎng)口B和USB接口B可以分別獨(dú)立選擇使用。此時(shí)可以通過接收顯示模塊顯示當(dāng)前數(shù)據(jù)接收端組件2的工作狀態(tài)。這樣，利用RGB三色可將光通信技術(shù)，完成安全級(jí)別低的外部網(wǎng)絡(luò)向安全級(jí)別高的內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)的單向數(shù)據(jù)傳輸，由于可見光的單向傳輸特性、無實(shí)體物理連接、無反向傳輸通道，可實(shí)現(xiàn)物理隔離且純單向數(shù)據(jù)傳輸，提高數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩院涂煽啃?。由以上具體實(shí)施方式可知，本實(shí)用新型提供的一種基于VLC的單向數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備，具有采用但不僅限于紅、藍(lán)、綠等單色可見光通信技術(shù)實(shí)現(xiàn)單向數(shù)據(jù)傳輸；發(fā)射模塊與數(shù)據(jù)接收端設(shè)計(jì)完全獨(dú)立，且它們之間采用可見光進(jìn)行無線傳輸，無物理連接通道，無反向傳輸通道；數(shù)據(jù)傳輸安全性更高，無法通過網(wǎng)絡(luò)或無線電截獲可見光信息；實(shí)現(xiàn)高速數(shù)據(jù)傳輸，數(shù)據(jù)吞吐率高；發(fā)射模塊和數(shù)據(jù)接收端固定安裝在一個(gè)單向數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備，即工控機(jī)箱內(nèi)；設(shè)備兼容現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)以太網(wǎng)接口和單導(dǎo)設(shè)備，且無數(shù)據(jù)格式要求；單向數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備采用獨(dú)立電源分別為發(fā)射模塊和數(shù)據(jù)接收端供電，不受限于外部其他設(shè)備供電的優(yōu)點(diǎn)。當(dāng)前第1頁1 2 3