一种基于码分复用的光标签共享方法及设备与流程

本发明属于光标签通信技术，涉及一种基于码分复用的光标签共享方法及设备。

背景技术：

光标签提供比二维码、条形码更远的识别距离，并且具有指向性强、信息量大的优点，在社会经济、商业销售等方面具有广泛的用途，将来也会有越来越多的光标签出现在人们日常生活周围。但是，受到地域空间的限制，在商业密集的区域，光标签的布设不可能毫无限制(受到架设空间的局限)，必须充分合理地安排光标签、普通广告牌、采光区域，使它们不会相互影响，这就可能导致不是每一个光标签发布者(光标签信息源)都可以独立架设自己的光标签标牌，因此必须提出有效的方法，实现光标签的共享(多个光标签信息源使用同一光标签)，最大限度的利用有限的光标签架设空间。

技术实现要素：

本发明目的在于提供一种基于码分复用的光标签共享方法及设备，在商业密集的区域，最大限度的利用光标签资源，使得多个光标签信息源可以在同一光标签上进行信息发布。

为了达到上述目的，本发明的技术方案为：

一种基于码分复用的光标签共享方法，包括：

获得两个或多个信息源发起的共享光标签的请求后，为每一个信息源分配唯一标识号id，并向所述各信息源发送确定响应；

将相互正交的码片序列构成集合中的码片序列分配给所述各信息源；

由编码器对所述各信息源的数据进行基于其所分配码片序列的编码；

耦合器将各信息源经所述编码后的数据进行耦合，并在光标签上显示耦合后的所述各信息源的数据。

进一步，其中将相互正交的码片序列构成集合中的码片序列分配给所述各信息源，是从码片序列集合中的按照顺序或随机方式为各信息源选取一个码片序列，使得一个信息源独有一个码片。

进一步，其中将各信息源经对应码片序列编码后的数据进行耦合，并在光标签上显示耦合后的所述各信息源数据，所述耦合是将信息源编码后的数据采用累加或异或操作合成在一起的操作。

进一步，其中所述方法还具有计费功能，每个信息源按照所有码片序列集合中已分配的码片序列的个数分之一共享光标签的使用费用。

一种基于码分复用的光标签共享设备，包括：

用于获得两个或多个信息源发起的共享光标签的请求后，为每一个信息源分配唯一标识号id，并向所述各信息源发送确定响应的装置；

用于将相互正交的码片序列构成集合中的码片序列分配给所述各信息源的装置；

用于对所述各信息源的数据进行基于其所分配码片序列编码的编码器；

由于将各信息源经所述编码后的数据进行耦合的耦合器，并在光标签上显示耦合后的所述各信息源的数据的装置。

进一步，其中用于将相互正交的码片序列构成集合中的码片序列分配给所述各信息源的装置，是从码片序列集合中的按照顺序或随机方式为各信息源选取一个码片序列，使得一个信息源独有一个码片。

进一步，其中用于将各信息源经对应码片序列编码后的数据进行耦合的耦合器，并在光标签上显示耦合后的所述各信息源数据的装置，所述耦合是将光标签信息源编码后的数据采用累加或异或操作合成在一起的操作。

一种基于码分复用的共享光标签，包括：

用于数据显示的光标签装置；

用于获得两个或多个光标签信息源发起的共享光标签的请求后，为每一个信息源分配唯一标识号id，并向所述各信息源发送确定响应的装置；

用于将相互正交的码片序列构成集合中的码片序列分配给所述各信息源的装置；

用于对各所述各信息源的数据进行基于其所分配码片序列编码的编码器；

由于将各信息源经所述编码后的数据进行耦合的耦合器，并在光标签上显示耦合后的所述各信息源数据的装置。

进一步，其中用于将相互正交的码片序列构成集合中的码片序列分配给所述各信息源的装置，是从码片序列集合中的按照顺序或随机方式为各信息源选取一个码片序列，使得一个信息源独有一个码片。

进一步，其中用于将各信息源经对应码片序列编码后的数据进行耦合，并在光标签上显示耦合后的所述各信息源数据装置，所述耦合是将光标签信息源编码后的数据采用累加或异或操作合成在一起的操作。

本发明的基于码分复用的光标签共享方法，通过对不同信息源的信息数据进行互成正交的码片序列来进行编码，利用多组正交的码片序列获得多源接入，光标签被读取后采用对应的序列码来解码恢复数据，从而达成共享的目的，基于上述方法，多个光标签接入用户可以无障碍地共享相同的光标签资源，本发明对光标签进行多信息源的共享，具有抗干扰、系统容量高的技术特点。

本发明是基于光标签的信息互动、可即时编辑的特性设计的，是目前其它标签方法功能所不具有的。

附图说明

图1光标签样例；

图2一种基于码分复用的光标签共享方法及设备应用场景图；

图3基于码分复用的光标签共享方法工作流程图；

图中：21为光标签、22为便携式智能设备、23为耦合器、24为编码器、25为光标签信息源、26为解码器。

具体实施方式

下面将结合实施例对本发明技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都应属于本发明保护的范围。

光标签样例如图1所示，光标签包括信号单元(cell)组(或简称为“数据位”)和定位标识符(或简称为“标志位”)两部分，其中定位标识为上图三个较大的矩形框(三个此矩形框称为“一组定位标识符”)，工作状态下定位标识以一定的频率同步闪烁，通过图像差分的方法可以很快得被摄像设备检测出来，进而借助定位标识可以确定信号单元的位置，从而进行数据识别与读取；信号单元为定位标识间的矩形黑白小正方形，多个信号单元构成一组，通常信号单元组成5×5(不限于)的阵列，每个信号单元表示数字信号的“0”或“1”，整个信号单元组组成的矩阵构成一帧的数字信号序列(这里标识位的边长为数据位边长的两倍，更加便于定位)，为了增加信号单元表示的数据空间，工作状态下各信号单元也可按照预定的程序进行闪动，从而将更多的信号内容通过多帧显示。这时需要在多帧中给出一个起始帧/结束标识帧，用于标定多帧一个完整周期的开始/结束位置，该帧信号单元组设定为一个特殊的数据组合，如：全0或全1或任何不与实际可能表述的信息相异的特殊组合。

基于码分复用的光标签共享方法应用场景如图2所示，图中光标签21对信息源数据进行循环滚动发布，多个光标签信息源25各自产生信息并在光标签21上共享发布，设光标签21所能够接入的共享信息源(以下简称：共享信息源)的上限数为m，m为正整数，且m＝2ⁿ，n为自然数；将共享信息源的集合记为s，s＝{s1,…,si,…,sm}，si为其中任意一个共享信息源，i为整数且1≤i≤m；此处为了区分二进制共享信息源发送“1”、“0”和未发送数据三种状态，以下用1代表数据“1”，用-1代表数据“0”，用0代表未发送数据，以下均同；根据共享信息源数量，对应构造m组相互正交的码片序列构成集合，将该集合记为g，j为整数且1≤j≤m，此处，为其中任意一个码片序列，为二进制一维k元矢量；此处，s1,…,si,…,sm均已完成时钟同步，可同步数据发送，各共享信息源每单位时间t发送1比特数据，t为非0正数。

如图3所示，基于码分复用的光标签共享方法的工作过程是：

步骤一：分配码片序列，对于任意一个信息源si25，需首先在g中申请一个未被使用的码片序列用于后续编码，并记录对应关系：

步骤二：共享信息源数据编码，编码器24对各共享信息源的数据进行基于其对应码片序列的编码，该编码记为：g(si)；以对任一共享信息源si的编码为例，上述g(si)编码计算过程为，根据步骤一已知对应关系)以si中的比特位为对象进行数据替换处理，若对象比特位是二进制数1，则用替换表示，若对象比特位是二进制数0，则用的二进制反码替换表示，若对象比特位是空，则用全0表示；依此方法可实现对si所有位的替换；对s中所有共享信息源并行进行上述数据编码操作；

步骤三：多源编码耦合，耦合器23对经过编码后的各共享信息源编码数据进行耦合计算，产生叠加数据，该叠加数据记为：在一时刻t0，共享信息源s1,…,si,…,sm经编码后的数据为：g(s1),…,g(si),…,g(sm)，则上述耦合计算如下式：

上述每一次耦合计算对应s1,…,si,…,sm并行数据发送一个比特位的数据进行叠加，此处t0时刻进行的计算称为：t0时刻的共享信息源状态，下一个状态则在时间t+t0时刻，读取s1,…,si,…,sm的比特位数据进行数据编码后再进行一次式(1)计算得到，依此类推可以持续进行多源编码耦合；上述多源编码耦合由耦合器23完成；

优选的，上述耦合计算也可以是如下式的异或计算：

上式中，为异或计算运算符；

步骤四：光标签数据显示，将上述步骤三耦合的耦合计算数据在光标签21上显示；上述光标签显示，先将的每一个元素用n+1位二进制数表示(其中最高位为符号位)，再将表示后的所有元素数值顺序串接成一个长字符串，把该字符串按照光标签规定格式在光标签上显示出来，因而得到光标签的一帧；光标签每帧显示持续时长为τ，τ为正数，τ≤t；τ时后，切换显示下一帧；

步骤五：光标签识别，便携式智能设备22对光标签21进行光标签数据采集，顺序获得多帧数据，记为…,f,…，f为任一帧，由上述步骤四可知f表示共享信息源的一个状态；按照n+1位为一个元素，顺序分割f的数据内容，可以恢复出

步骤六：解码操作，对进行如下计算，可以得到s1,…,si,…,sm在该共享信息源状态下的数据值，进而进行如下解码计算：

上述计算根据步骤一中共享信息源与码片序列的对应关系，选取进行si解码计算，分析结果值，对于共享信息源si，若则si发送的数据是1，若则si发送的数据是0，若则si无发送；由上述计算可以分别得到m个信息源在状态下各自所发送的数据信息；依此解码光标签发送的帧，就可以读取各共享信息源的完整数据；上述解码过程由解码器26完成；

进一步，优选的，上述解码操作也可以是如下式的异或计算：

上式中，为异或计算运算符；

基于码分复用的光标签共享方法，将光标签按照不同的正交码片进行划分，从而达成对光标签的共享，信息源在光标签共享中资源占用比例计算如下：

ri＝1/|s|(5)

其中，|s|为共享光标签的信息源的总数，ri是任一信息源si应当在共享光标签服务中所承担的费用比，完毕。

本发明第一实施方式涉及一种基于码分复用的光标签共享方法，具体如下。

某商业街中心位置，2家卖场共享广场中心光标签发布平台，该平台的单位时间费用为c元。已知共享光标签信息源上限数为m＝4，n＝2，构建一维码片序列集合，集合内有4组相互正交的码序列(一维8元矢量)如下：

首先，为2个共享信息源各自分配码片序列，如下：

在时刻t，2个共享信息源发送的数据情况如下：

s1:1

s2:0

:1则同步进行编码，得到如下编码结果：

s1:(-1-1-1+1+1-1+1+1)

s2:(+1+1-1+1-1-1-1+1)

:(进行多源编码耦合，利用(1)式计算得到矢量(00-2+20-20+2)；以3位(最高位为符号位，1表示正数，0表示非正数)二进制数表示上述矢量的一位，得到数据：

000000010110000010000110

将上述数据作为一帧在光标签上显示；

用户u采集光标签的该帧，以3位(由n+1计算)为一个单位分割帧数据，进而得到数据：

000000010110000010000110

再将上面数据用十进制表示，则得到

对获得的数据基于公式(3)进行如下分析计算：

因此判断s1发送1；

因此判断s2发送0；

//至此，2个共享信息源在t时刻发送的数据均已获得；依此方法可以实时获取共享数据源的所有数据，两个信息源分别承担光标签的c/2的费用，完毕。

本发明第二实施方式涉及一种基于码分复用的光标签共享方法，是对第一种实施方式的替代，具体如下。

某商业街中心位置，4家(信息源大于2)卖场共享广场中心光标签发布平台，该平台的单位时间费用为c元。已知共享光标签信息源上限数为m＝4，n＝2，构建一维码片序列集合，集合内有4组相互正交的码序列(一维8元矢量)如下：

首先，为4个共享信息源各自分配码片序列，如下：

在时刻t，四个共享信息源发送的数据情况如下：

s1:1

s2:0

s3:无

s4:1

则同步进行编码，得到如下编码结果：

s1:(-1-1-1+1+1-1+1+1)

s2:(+1+1-1+1-1-1-1+1)

s3:(00000000)

s4:(-1+1-1-1-1-1+1-1)

进行多源编码耦合，利用(1)式计算得到矢量(-1+1-3+1-1-3+1+1)；以3位(最高位为符号位，1表示正数，0表示非正数)二进制数表示上述矢量的一位，得到数据：

001101011101001011101101

将上述数据作为一帧在光标签上显示；用户u采集光标签的该帧，以3位(由n+1计算)为一个单位分割帧数据，进而得到数据：

001101011101001011101101

再将上面数据用十进制表示，则得到

对获得的数据基于公式(3)进行如下分析计算：

因此判断s1发送1；

因此判断s2发送0；

因此判断s3无发送；

因此判断s4发送1；

至此，四个共享信息源在t时刻发送的数据均已获得；依此方法可以实时获取共享数据源的所有数据，四个信息源分别承担光标签的c/4的费用，完毕。

本发明第三实施方式涉及一种基于码分复用的光标签共享方法，是对第一种实施方式的替代，具体如下。

某商业街中心位置，4家卖场共享广场中心光标签发布平台，该平台的单位时间费用为c元。已知m4，n2，构建一维码片序列集合，集合内有4组相互正交的码序列；

首先，为4个共享信息源各自分配码片序列，如下：

进行多源编码耦合，利用(2)式计算得到矢量

将数据作为一帧在光标签上显示；用户u采集光标签的该帧，对获得的数据基于公式(4)进行如下分析计算：

判断s1发送数据；

判断s2发送数据；

判断s3发送数据；

判断s4发送数据；

至此，4个共享信息源在t时刻发送的数据均已获得；依此方法可以实时获取共享数据源的所有数据，四个信息源分别承担光标签的c/4的费用，完毕。

本发明第四实施方式涉及一种基于码分复用的光标签共享设备，具体如下。

包括id号分配与请求响应的装置，正交的码片序列分配装置，信息源编码器，耦合器。

在某商业街中心位置，2家卖场共享广场中心光标签发布平台，该平台的单位时间费用为c元。已知共享光标签信息源上限数为m4，n2，构建一维码片序列集合，集合内有4组相互正交的码序列(一维8元矢量)如下：

2个信息源向光标签共享设备发出共享光标签请求，光标签共享设备为2个信息源分配id号0001和0002，并响应2个信息源请求并将id号响应给2个信息源；光标签共享设备为2个共享信息源各自分配码片序列，如下：

在时刻t，2个共享信息源发送的数据情况如下：

s1:1

s2:0

则光标签共享设备信息源编码器同步进行编码，得到如下编码结果：

s1:(-1-1-1+1+1-1+1+1)

s2:(+1+1-1+1-1-1-1+1)

光标签共享设备耦合器进行多源编码耦合，利用(1)式计算得到矢量(00-2+20-20+2)；以3位(最高位为符号位，1表示正数，0表示非正数)二进制数表示上述矢量的一位，得到数据：

000000010110000010000110

将上述数据作为一帧在光标签上显示；

用户u采集光标签的该帧，以3位(由n+1计算)为一个单位分割帧数据，进而得到数据：

000000010110000010000110

再将上面数据用十进制表示，则得到

对获得的数据进行如下分析计算：

因此判断s1发送1；

因此判断s2发送0；

至此，2个共享信息源在t时刻发送的数据均已获得，两个信息源分别承担光标签的c/2的费用，完毕。

本发明第五实施方式涉及一种基于码分复用的共享光标签，具体如下。

包括光标签、id号分配与请求响应的装置、正交的码片序列分配装置、信息源编码器、耦合器。

在某商业街中心位置，2家卖场共享广场中心的光标签，该平台的单位时间费用为c元。已知共享光标签信息源上限数为m4，n2，构建一维码片序列集合，集合内有4组相互正交的码序列(一维8元矢量)如下：

2个信息源向共享光标签发出共享光标签请求，共享光标签为2个信息源分配id号0001和0002，并响应2个信息源请求并将id号响应给2个信息源；共享光标签为2个共享信息源各自分配码片序列，如下：

在时刻t，2个共享信息源发送的数据情况如下：

s1:1

s2:0

则共享光标签信息源编码器同步进行编码，得到如下编码结果：

s1:(-1-1-1+1+1-1+1+1)

s2:(+1+1-1+1-1-1-1+1)

共享光标签耦合器进行多源编码耦合，利用(1)式计算得到矢量(00-2+20-20+2)；以3位(最高位为符号位，1表示正数，0表示非正数)二进制数表示上述矢量的一位，得到数据：

000000010110000010000110

将上述数据作为一帧在光标签上显示；

用户u采集光标签的该帧，以3位(由n+1计算)为一个单位分割帧数据，进而得到数据：

000000010110000010000110

再将上面数据用十进制表示，则得到

对获得的数据进行如下分析计算：

因此判断s1发送1；

因此判断s2发送0；

至此，2个共享信息源在t时刻发送的数据均已获得，两个信息源分别承担光标签的c/2的费用，完毕。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施方式仅限于此，对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单的推演或替换，都应当视为属于本发明由所提交的权利要求书确定专利保护范围。