一种可见光通信识别系统及方法
【专利摘要】本申请提供了一种可见光通信识别系统及方法，可见光通信识别系统包括：电子标签、第一可见光发射装置和阅读器；电子标签与第一可见光发射装置相连；电子标签，用于存储待识别物体的产品信息，将待识别物体的产品信息转换为第一电信号，并将第一电信号发送至第一可见光发射装置；第一可见光发射装置，用于将第一电信号转换为第一可见光信号，并发射第一可见光信号；阅读器，用于接收第一可见光信号，将第一可见光信号转换为第二电信号，并对第二电信号进行解码，得到待识别物体的产品信息，以及将待识别物体的产品信息发送至上位机。本申请提供的可见光通信识别系统提高了识别性能且保密性高。
【专利说明】
一种可见光通信识别系统及方法
技术领域
[0001]本申请涉及通信领域，特别涉及一种可见光通信识别系统及方法。
【背景技术】
[0002]RFID(射频识别，Rad1 Frequency Identif icat1n)技术作为一项先进的自动识别和数据采集技术，已成功应用到很多领域，如:日常生活中的门禁卡、公交卡和部分餐卡等。
[0003]但是，利用RFID技术的识别系统由于通过电磁信号识别特定目标并读写相关数据，因此会受到其他无线电设备的干扰，影响识别性能。另外，由于电磁信号会向四面八方传播，且穿透性强，因此携带有利用RFID技术的识别系统识别到的数据信息的电磁信号易被窃取，导致数据信息在识别过程中泄露，保密性差。
【发明内容】
[0004]为解决上述技术问题，本申请实施例提供一种可见光通信识别系统及方法，以达到提高识别性能且保密性高的目的，技术方案如下:
[0005]—种可见光通信识别系统，包括:电子标签、第一可见光发射装置和阅读器；
[0006]所述电子标签与所述第一可见光发射装置相连；
[0007]所述电子标签，用于存储待识别物体的产品信息，将所述待识别物体的产品信息转换为第一电信号，并将所述第一电信号发送至所述第一可见光发射装置；
[0008]所述第一可见光发射装置，用于将所述第一电信号转换为第一可见光信号，并发射所述第一可见光信号；
[0009]所述阅读器，用于接收所述第一可见光信号，将所述第一可见光信号转换为第二电信号，并对所述第二电信号进行解码，得到所述待识别物体的产品信息，以及将所述待识别物体的产品信息发送至上位机，以使所述上位机根据所述待识别物体的产品信息，进行相应的数据处理。
[0010]优选的，所述电子标签包括:存储芯片和电子标签驱动电路；
[0011 ]所述电子标签驱动电路与所述第一可见光发射装置相连；
[0012]所述存储芯片，用于存储待识别物体的产品信息；
[0013]所述电子标签驱动电路，用于将所述待识别物体的产品信息转换为第一电信号，并将所述第一电信号发送至所述第一可见光发射装置；
[0014]所述第一可见光发射装置包括:第一驱动电路和第一LED灯；
[0015]所述第一驱动电路，用于将所述第一电信号转换为第一可见光信号；
[0016]所述第一LED灯，用于发射所述第一可见光信号；
[0017]所述阅读器至少包括:第一可见光接收装置、第一接收电路和微控制器；
[0018]所述第一可见光接收装置，用于接收所述第一可见光信号；
[0019]所述第一接收电路，用于将所述第一可见光信号转换为第二电信号；
[0020]所述微控制器，用于对所述第二电信号进行解码，得到所述待识别物体的产品信息，以及将所述待识别物体的产品信息发送至上位机，以使上位机根据所述待识别物体的产品信息，进行相应的数据处理。
[0021 ]优选的，所述第一可见光接收装置为光电探测器。
[0022]优选的，所述阅读器还包括:第二驱动电路；
[0023]所述可见光通信识别系统还包括:第二可见光发射装置；
[0024]所述第二可见光发射装置与所述第二驱动电路相连；
[0025]所述电子标签还包括:第二可见光接收装置和第二接收电路；
[0026]所述第二接收电路分别与所述存储芯片和所述第二可见光接收装置相连；
[0027]所述第二驱动电路，用于接收所述微控制器转发的所述上位机发送的需写入所述电子标签的数据信息，并将所述上位机发送的需写入所述电子标签的数据信息转换为第三电信号；
[0028]所述第二可见光发射装置，用于接收所述第二驱动电路发送的第三电信号，将所述第三电信号转换为第二可见光信号，并发射所述第二可见光信号；
[0029]所述第二可见光接收装置，用于接收所述第二可见光信号；
[0030]所述第二接收电路，用于将所述第二可见光信号转换为第四电信号，并将所述第四电信号发送至所述存储芯片，以使所述存储芯片解析所述第四电信号，得到所述上位机发送的需写入所述电子标签的数据信息，并存储所述上位机发送的需写入所述电子标签的数据信息。
[0031]优选的，所述第二可见光发射装置包括:第三驱动电路和第二LED灯；
[0032]所述第三驱动电路，用于接收所述第二驱动电路发送的第三电信号，将所述第三电信号转换为第二可见光信号；
[0033]所述第二LED灯，用于发射所述第二可见光信号。
[0034]优选的，所述第二可见光接收装置为光电探测器。
[0035]一种可见光通信识别方法，包括:
[0036]电子标签将存储的待识别物体的产品信息转换为第一电信号，并将所述第一电信号发送至第一可见光发射装置；
[0037]所述第一可见光发射装置将所述第一电信号转换为第一可见光信号，并发射所述第一可见光信号；
[0038]阅读器接收所述第一可见光信号，将所述第一可见光信号转换为第二电信号，并对所述第二电信号进行解码，得到所述待识别物体的产品信息，以及将所述待识别物体的产品信息发送至上位机，以使所述上位机根据所述待识别物体的产品信息，进行相应的数据处理。
[0039]优选的，还包括:
[0040]所述阅读器接收所述上位机发送的需写入所述电子标签的数据信息，并将所述上位机发送的需写入所述电子标签的数据信息转换为第三电信号；
[0041]第二可见光发射装置接收所述阅读器发送的第三电信号，将所述第三电信号转换为第二可见光信号，并发射所述第二可见光信号；
[0042]所述电子标签接收所述第二可见光信号，将所述第二可见光信号转换为第四电信号，并解析所述第四电信号，得到所述上位机发送的需写入所述电子标签的数据信息，并存储所述上位机发送的需写入所述电子标签的数据信息。
[0043]与现有技术相比，本申请的有益效果为:
[0044]在本申请中，通过可见光通信进行信息的识别，待识别物体的产品信息通过可见光信号被阅读器接收，在识别过程中不会受到其他无线电设备的干扰，提高了识别性能。
[0045]且由于可见光信号直射性强，且穿透性差，因此在可见光覆盖范围之外无法获取到表征待识别物体的产品信息的可见光信号，不会造成待识别物体的产品信息在识别过程中的泄露，保密性高。
【附图说明】
[0046]为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0047]图1是本申请提供的可见光通信识别系统的一种逻辑结构示意图；
[0048]图2是本申请提供的电子标签的一种逻辑结构示意图；
[0049]图3是本申请提供的第一可见光发射装置的一种逻辑结构示意图；
[0050]图4是本申请提供的阅读器的一种逻辑结构示意图；
[0051]图5是本申请提供的可见光通信识别系统的另一种逻辑结构示意图；
[0052]图6是本申请提供的可见光通信识别方法的一种信息交互示意图；
[0053]图7是本申请提供的可见光通信识别方法的另一种信息交互示意图。
【具体实施方式】
[0054]下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
[0055]实施例一
[0056]请参见图1，其示出了本申请提供的可见光通信识别系统的一种逻辑结构示意图，可见光通信识别系统包括:电子标签11、第一可见光发射装置12和阅读器13。
[0057]电子标签11与所述第一可见光发射装置12相连。
[0058]电子标签11，用于存储待识别物体的产品信息，将所述待识别物体的产品信息转换为第一电信号，并将所述第一电信号发送至第一可见光发射装置12。
[0059]电子标签11附着在待识别物体上。
[0060]在本实施例中，待识别物体的产品信息至少包括待识别物体的身份信息。
[0061 ]第一可见光发射装置12，用于将所述第一电信号转换为第一可见光信号，并发射所述第一可见光信号。
[0062]阅读器13，用于接收所述第一可见光信号，将所述第一可见光信号转换为第二电信号，并对所述第二电信号进行解码，得到所述待识别物体的产品信息，以及将所述待识别物体的产品信息发送至上位机，以使上位机根据所述待识别物体的产品信息，进行相应的数据处理。
[0063]阅读器13在第一可见光发射装置12发射的第一可见光信号的覆盖范围内，接收第一可见光信号。
[0064]在本实施例中，阅读器13对所述第二电信号进行解码，得到所述待识别物体的产品信息，以及将所述待识别物体的产品信息发送至上位机，即完成对待识别物体的识别。
[0065]在本申请中，通过可见光通信进行信息的识别，待识别物体的产品信息通过可见光信号被阅读器接收，在识别过程中不会受到其他无线电设备的干扰，提高了识别性能。
[0066]且由于可见光信号直射性强，且穿透性差，因此在可见光覆盖范围之外无法获取到表征待识别物体的产品信息的可见光信号，不会造成待识别物体的产品信息在识别过程中的泄露，保密性高。
[0067]在本实施例中，电子标签的具体结构请参见图2，电子标签包括:存储芯片21和电子标签驱动电路22。
[0068]存储芯片21，用于存储待识别物体的产品信息。
[0069]电子标签驱动电路22，用于将所述待识别物体的产品信息转换为第一电信号，并将所述第一电信号发送至第一可见光发射装置12。
[0070]在本实施例中，第一可见光发射装置12的具体结构请参见图3，第一可见光发射装置12包括:第一驱动电路31和第一 LED灯32。
[0071 ]第一驱动电路31，用于将所述第一电信号转换为第一可见光信号。
[0072]第一LED灯32，用于发射所述第一可见光信号
[0073]阅读器13的具体结构请参见图4，阅读器13具体可以但不局限于包括:第一可见光接收装置41、第一接收电路42和微控制器43。
[0074]第一可见光接收装置41，用于接收所述第一可见光信号。
[0075]所述第一接收电路42，用于将所述第一可见光信号转换为第二电信号。
[0076]所述微控制器43，用于对所述第二电信号进行解码，得到所述待识别物体的产品信息，以及将所述待识别物体的产品信息发送至上位机，以使上位机根据所述待识别物体的产品信息，进行相应的数据处理。
[0077]在上述可见光通信识别系统中，第一可见光接收装置41具体可以为光电探测器。
[0078]实施例二
[0079]在本实施例中，在图实施例一示出的可见光通信识别系统的基础上扩展出另外一种可见光通信识别系统，请参见图5，在实施例一示出的可见光通信识别系统的基础上还包括:第二可见光发射装置51。
[0080]在本实施例中，阅读器13还包括:第二驱动电路44。
[0081 ]第二可见光发射装置51与第二驱动电路44相连。
[0082]在本实施例中，电子标签11还包括:第二可见光接收装置23和第二接收电路24。
[0083]第二接收电路24分别与存储芯片21和第二可见光接收装置23相连。
[0084]所述第二驱动电路44，用于接收所述微控制器转发的所述上位机发送的需写入所述电子标签11的数据信息，并将所述上位机发送的需写入所述电子标签11的数据信息转换为第二电ig号。
[0085]所述第二可见光发射装置51，用于接收所述第二驱动电路44发送的第三电信号，将所述第三电信号转换为第二可见光信号，并发射所述第二可见光信号；
[0086]所述第二可见光接收装置23，用于接收所述第二可见光信号。
[0087]所述第二接收电路24，用于将所述第二可见光信号转换为第四电信号，并将所述第四电信号发送至所述存储芯片21，以使所述存储芯片21解析所述第四电信号，得到所述上位机发送的需写入所述电子标签的数据信息，并存储所述上位机发送的需写入所述电子标签的数据信息。
[0088]本实施例示出的可见光通信识别系统既能从电子标签11中读取数据，也能向电子标签11中写入信息。
[0089]在本实施例中，第二可见光接收装置23为光电探测器。
[0090]在本实施例中，第二可见光发射装置51的具体结构请参见图5，第二可见光发射装置51包括:第三驱动电路51和第二LED灯52。
[0091]所述第三驱动电路51，用于接收所述第二驱动电路44发送的第三电信号，将所述第三电信号转换为第二可见光信号。
[0092]第二LED灯52，用于发射第二可见光信号。
[0093]实施例三
[0094]在本实施例中，与上述系统实施例相对应，示出了一种可见光通信识别方法，请参见图6，可以包括以下步骤:
[0095]步骤S61:电子标签将存储的待识别物体的产品信息转换为第一电信号。
[0096]步骤S62:电子标签将所述第一电信号发送至第一可见光发射装置。
[0097]步骤S63:第一可见光发射装置将所述第一电信号转换为第一可见光信号，并发射所述第一可见光信号。
[0098]步骤S64:阅读器接收所述第一可见光信号，将所述第一可见光信号转换为第二电信号，并对所述第二电信号进行解码，得到所述待识别物体的产品信息。
[0099]步骤S65:阅读器将所述待识别物体的产品信息发送至上位机，以使上位机根据所述待识别物体的产品信息，进行相应的数据处理。
[0100]在本实施例中，阅读器在第一可见光发射装置发射的第一可见光信号的覆盖范围内，接收第一可见光信号。
[0101]在本实施例中，在图6示出的可见光通信识别方法的基础上扩展出另外一种可见光通信识别方法，请参见图7，可以包括以下步骤:
[0102]步骤S71:电子标签将存储的待识别物体的产品信息转换为第一电信号。
[0103]步骤S72:电子标签所述第一电信号发送至第一可见光发射装置。
[0104]步骤S73:第一可见光发射装置将所述第一电信号转换为第一可见光信号，并发射所述第一可见光信号。
[0105]步骤S74:阅读器接收所述第一可见光信号，将所述第一可见光信号转换为第二电信号，并对所述第二电信号进行解码，得到所述待识别物体的产品信息。
[0106]步骤S75:阅读器将所述待识别物体的产品信息发送至上位机，以使上位机根据所述待识别物体的产品信息，进行相应的数据处理。
[0107]步骤S76:阅读器接收所述上位机发送的需写入所述电子标签的数据信息。
[0108]步骤S77:阅读器将所述上位机发送的需写入所述电子标签的数据信息转换为第三电信号。
[0109]在本实施例中，阅读器接收所述上位机发送的需写入所述电子标签的数据信息的过程，具体为:阅读器中的微控制器接收所述上位机发送的需写入所述电子标签的数据信息，微控制器将上位机发送的需写入所述电子标签的数据信息发送至第二驱动电路，第二驱动电路接收所述上位机发送的需写入所述电子标签的数据信息，并将所述上位机发送的需写入所述电子标签的数据信息转换为第三电信号。
[0110]步骤S78:第二可见光发射装置接收所述阅读器发送的第三电信号。
[0111]在本实施例中，第二可见光发射装置接收所述阅读器发送的第三电信号的过程，具体为:第二可见光发射装置接收阅读器中的第二驱动电路发送的第三电信号。
[0112]步骤S79:第二可见光发射装置将所述第三电信号转换为第二可见光信号，并发射所述第二可见光信号。
[0113]步骤S710:电子标签接收所述第二可见光信号，将所述第二可见光信号转换为第四电信号，并解析所述第四电信号，得到所述上位机发送的需写入所述电子标签的数据信息，并存储所述上位机发送的需写入所述电子标签的数据信息。
[0114]在本实施例中，电子标签接收所述第二可见光信号，将所述第二可见光信号转换为第四电信号，并解析所述第四电信号，得到所述上位机发送的需写入所述电子标签的数据信息，并存储所述上位机发送的需写入所述电子标签的数据信息的具体过程为:电子标签中的第二可见光接收装置接收所述第二可见光信号；电子标签中的第二接收电路将所述第二可见光信号转换为第四电信号，并将所述第四电信号发送至电子标签中的存储芯片；电子标签中的存储芯片解析所述第四电信号，得到所述上位机发送的需写入所述电子标签的数据信息，并存储所述上位机发送的需写入所述电子标签的数据信息。
[0115]需要说明的是，本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。对于装置类实施例而言，由于其与方法实施例基本相似，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。
[0116]最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
[0117]以上对本申请所提供的一种可见光通信识别系统及方法进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本申请的思想，在【具体实施方式】及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。
【主权项】
1.一种可见光通信识别系统，其特征在于，包括:电子标签、第一可见光发射装置和阅读器； 所述电子标签与所述第一可见光发射装置相连； 所述电子标签，用于存储待识别物体的产品信息，将所述待识别物体的产品信息转换为第一电信号，并将所述第一电信号发送至所述第一可见光发射装置； 所述第一可见光发射装置，用于将所述第一电信号转换为第一可见光信号，并发射所述第一可见光信号； 所述阅读器，用于接收所述第一可见光信号，将所述第一可见光信号转换为第二电信号，并对所述第二电信号进行解码，得到所述待识别物体的产品信息，以及将所述待识别物体的产品信息发送至上位机，以使所述上位机根据所述待识别物体的产品信息，进行相应的数据处理。2.根据权利要求1所述的可见光通信识别系统，其特征在于，所述电子标签包括:存储芯片和电子标签驱动电路； 所述电子标签驱动电路与所述第一可见光发射装置相连； 所述存储芯片，用于存储待识别物体的产品信息； 所述电子标签驱动电路，用于将所述待识别物体的产品信息转换为第一电信号，并将所述第一电信号发送至所述第一可见光发射装置； 所述第一可见光发射装置包括:第一驱动电路和第一 LED灯； 所述第一驱动电路，用于将所述第一电信号转换为第一可见光信号； 所述第一 LED灯，用于发射所述第一可见光信号； 所述阅读器至少包括:第一可见光接收装置、第一接收电路和微控制器； 所述第一可见光接收装置，用于接收所述第一可见光信号； 所述第一接收电路，用于将所述第一可见光信号转换为第二电信号； 所述微控制器，用于对所述第二电信号进行解码，得到所述待识别物体的产品信息，以及将所述待识别物体的产品信息发送至上位机，以使上位机根据所述待识别物体的产品信息，进行相应的数据处理。3.根据权利要求2所述的可见光通信识别系统，其特征在于，所述第一可见光接收装置为光电探测器。4.根据权利要求2所述的可见光通信识别系统，其特征在于，所述阅读器还包括:第二驱动电路； 所述可见光通信识别系统还包括:第二可见光发射装置； 所述第二可见光发射装置与所述第二驱动电路相连； 所述电子标签还包括:第二可见光接收装置和第二接收电路； 所述第二接收电路分别与所述存储芯片和所述第二可见光接收装置相连； 所述第二驱动电路，用于接收所述微控制器转发的所述上位机发送的需写入所述电子标签的数据信息，并将所述上位机发送的需写入所述电子标签的数据信息转换为第三电信号； 所述第二可见光发射装置，用于接收所述第二驱动电路发送的第三电信号，将所述第三电信号转换为第二可见光信号，并发射所述第二可见光信号； 所述第二可见光接收装置，用于接收所述第二可见光信号； 所述第二接收电路，用于将所述第二可见光信号转换为第四电信号，并将所述第四电信号发送至所述存储芯片，以使所述存储芯片解析所述第四电信号，得到所述上位机发送的需写入所述电子标签的数据信息，并存储所述上位机发送的需写入所述电子标签的数据?目息O5.根据权利要求4所述的可见光通信识别系统，其特征在于，所述第二可见光发射装置包括:第三驱动电路和第二 LED灯； 所述第三驱动电路，用于接收所述第二驱动电路发送的第三电信号，将所述第三电信号转换为第二可见光信号； 所述第二 LED灯，用于发射所述第二可见光信号。6.根据权利要求4所述的可见光通信识别系统，其特征在于，所述第二可见光接收装置为光电探测器。7.一种可见光通信识别方法，其特征在于，包括: 电子标签将存储的待识别物体的产品信息转换为第一电信号，并将所述第一电信号发送至第一可见光发射装置； 所述第一可见光发射装置将所述第一电信号转换为第一可见光信号，并发射所述第一可见光信号； 阅读器接收所述第一可见光信号，将所述第一可见光信号转换为第二电信号，并对所述第二电信号进行解码，得到所述待识别物体的产品信息，以及将所述待识别物体的产品信息发送至上位机，以使所述上位机根据所述待识别物体的产品信息，进行相应的数据处理。8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，还包括: 所述阅读器接收所述上位机发送的需写入所述电子标签的数据信息，并将所述上位机发送的需写入所述电子标签的数据信息转换为第三电信号； 第二可见光发射装置接收所述阅读器发送的第三电信号，将所述第三电信号转换为第二可见光信号，并发射所述第二可见光信号； 所述电子标签接收所述第二可见光信号，将所述第二可见光信号转换为第四电信号，并解析所述第四电信号，得到所述上位机发送的需写入所述电子标签的数据信息，并存储所述上位机发送的需写入所述电子标签的数据信息。
【文档编号】G06K7/10GK106056018SQ201610339535
【公开日】2016年10月26日
【申请日】2016年5月20日
【发明人】汪涛, 刘潇忆, 朱义君, 于宏毅, 邬江兴, 张剑, 仵国锋, 田忠骏, 张效义, 张霞
【申请人】中国人民解放军信息工程大学