[發(fā)明專利]基于可見光通信的移動(dòng)終端交互的系統(tǒng)及方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201510698891.7
• 申請(qǐng)日: 2015-10-22
• 公開（公告）號(hào): CN105429703A
• 公開（公告）日: 2016-03-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉武;楊超;楊奇
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 武漢郵電科學(xué)研究院
• 主分類號(hào): H04B10/116
• 分類號(hào): H04B10/116;H04B10/50;H04B10/556
• 代理公司: 北京捷誠(chéng)信通專利事務(wù)所(普通合伙) 11221
• 代理人: 王衛(wèi)東

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及可見光通信應(yīng)用領(lǐng)域，具體是涉及一種基于可見光通信的移動(dòng)終端交互的系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)

移動(dòng)終端是指可以在移動(dòng)中使用的計(jì)算機(jī)設(shè)備，廣義的講包括手機(jī)、筆記本、平板電腦等，但是大部分情況下是指手機(jī)或者具有多種應(yīng)用功能的智能手機(jī)以及平板電腦。隨著網(wǎng)絡(luò)和技術(shù)朝著越來(lái)越寬帶化的方向的發(fā)展，移動(dòng)通信產(chǎn)業(yè)將走向真正的移動(dòng)信息時(shí)代。另一方面，隨著集成電路技術(shù)的飛速發(fā)展，移動(dòng)終端的處理能力已經(jīng)擁有了強(qiáng)大的處理能力，移動(dòng)終端正在從簡(jiǎn)單的通話工具變?yōu)橐粋€(gè)綜合信息處理平臺(tái)，這也給移動(dòng)終端帶來(lái)了更加寬廣的發(fā)展空間。

移動(dòng)終端經(jīng)常用于近距離的消息傳遞，例如：手機(jī)(尤其是現(xiàn)在的智能手機(jī))已經(jīng)廣泛應(yīng)用于支付、交換名片、讀取網(wǎng)址鏈接等，手機(jī)通常通過(guò)讀取條形碼、二維碼獲取消息，也可使用聲波傳遞消息。已有的近距離通信方式多利用手機(jī)的攝像頭、揚(yáng)聲器、話筒等硬件，可在近距離(10cm～1m)讀取一段較短(通常長(zhǎng)度<1k)的字符串。但是只能實(shí)現(xiàn)單向傳遞信息，接收端的手機(jī)能獲取圖片或聲音，卻不能反向傳輸實(shí)現(xiàn)信息交互；并且，這種近距離通信方式的傳送速率和傳遞信息的長(zhǎng)度都比較受限，限制了移動(dòng)終端的應(yīng)用場(chǎng)景。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是為了克服上述背景技術(shù)的不足，提供一種基于可見光通信的移動(dòng)終端交互的系統(tǒng)及方法，將移動(dòng)終端的LED燈和攝像頭作為收發(fā)硬件，將信息加載到LED燈發(fā)出的可見光上，實(shí)現(xiàn)近距離雙向連續(xù)的傳輸。

本發(fā)明提供一種基于可見光通信的移動(dòng)終端交互的系統(tǒng)，包括發(fā)送端和接收端，所述發(fā)送端、接收端均包括LED燈和攝像頭，發(fā)送端和接收端均具有一定的信息處理能力：根據(jù)待調(diào)制信息控制LED燈的明滅閃爍，對(duì)接收光進(jìn)行解調(diào)解碼得到信息，攝像頭每秒拍攝的幀數(shù)決定了數(shù)據(jù)的最大接收速率；

發(fā)送端、接收端均打開LED燈，對(duì)向近距離放置，發(fā)送端、接收端之間無(wú)光線遮攔且相對(duì)固定，利于攝像頭拍攝對(duì)端的LED燈發(fā)光狀態(tài)；

在發(fā)送端，待發(fā)送數(shù)據(jù)首先經(jīng)過(guò)信道編碼，再使用特定的調(diào)制格式進(jìn)行調(diào)制，然后將信息調(diào)制到LED燈上，發(fā)出閃爍的可見光；

在接收端，攝像頭的圖像傳感器記錄下發(fā)送端LED燈的閃爍變化，根據(jù)采樣原理判決數(shù)據(jù)0/1，再根據(jù)約定的調(diào)制格式進(jìn)行解調(diào)，最后進(jìn)行信道解碼得到數(shù)據(jù)，其中傳輸?shù)恼{(diào)制格式、信道編碼、上層的協(xié)議處理過(guò)程由用戶自己定義；

發(fā)送端與接收端遵循相同的數(shù)據(jù)編碼規(guī)則和傳輸協(xié)議，通過(guò)協(xié)議實(shí)現(xiàn)雙向傳輸，當(dāng)反向傳輸時(shí)發(fā)送端與接收端對(duì)調(diào)，重復(fù)上述過(guò)程。

在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，所述攝像頭每秒拍攝的幀數(shù)是數(shù)據(jù)最大接收速率的2倍以上。

在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，所述攝像頭根據(jù)固定幀速拍攝圖像，觀察LED的明滅變化，并判決為1或者0。

在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，所述攝像頭通過(guò)變焦，調(diào)整LED燈在圖像中的位置大小，以實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的拍攝和識(shí)別。

在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，所述移動(dòng)終端包括手機(jī)、筆記本、平板電腦。

本發(fā)明還提供一種基于可見光通信的移動(dòng)終端交互的方法，包括以下步驟：

發(fā)送端、接收端均包括LED燈和攝像頭，發(fā)送端和接收端均具有一定的信息處理能力：根據(jù)待調(diào)制信息控制LED燈的明滅閃爍，對(duì)接收光進(jìn)行解調(diào)解碼得到信息，攝像頭每秒拍攝的幀數(shù)決定了數(shù)據(jù)的最大接收速率；

發(fā)送端、接收端均打開LED燈，且對(duì)向近距離放置，發(fā)送端、接收端之間無(wú)光線遮攔且相對(duì)固定，利于攝像頭拍攝對(duì)端的LED燈發(fā)光狀態(tài)；

在發(fā)送端，待發(fā)送數(shù)據(jù)首先經(jīng)過(guò)信道編碼，再使用特定的調(diào)制格式進(jìn)行調(diào)制，然后將信息調(diào)制到LED燈上，發(fā)出閃爍的可見光；

在接收端，攝像頭的圖像傳感器記錄下發(fā)送端LED燈的閃爍變化，根據(jù)采樣原理判決數(shù)據(jù)0/1，再根據(jù)約定的調(diào)制格式進(jìn)行解調(diào)，最后進(jìn)行信道解碼得到數(shù)據(jù)，其中傳輸?shù)恼{(diào)制格式、信道編碼、上層的協(xié)議處理過(guò)程由用戶自己定義；

發(fā)送端與接收端遵循相同的數(shù)據(jù)編碼規(guī)則和傳輸協(xié)議，通過(guò)協(xié)議實(shí)現(xiàn)雙向傳輸，當(dāng)反向傳輸時(shí)發(fā)送端與接收端對(duì)調(diào)，重復(fù)上述過(guò)程。

在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，所述攝像頭每秒拍攝的幀數(shù)是數(shù)據(jù)最大接收速率的2倍以上。

在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，所述攝像頭根據(jù)固定幀速拍攝圖像，觀察LED的明滅變化，并判決為1或者0。

在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，所述攝像頭通過(guò)變焦，調(diào)整LED燈在圖像中的位置大小，以實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的拍攝和識(shí)別。

在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，所述移動(dòng)終端包括手機(jī)、筆記本、平板電腦。