本发明涉及移动支付和移动互联网技术领域，更具体地说，尤其涉及一种光标签和光标签系统。
背景技术
随着科学技术的不断发展，移动支付和扫描系统已广泛应用于人们的日常生活、工作以及工业中，为人们的生活带来了极大的便利。
近几年来，在移动支付和移动互联等领域中二维码得以广泛应用，但是，一般的二维码存在易被伪造和弱光条件下扫描困难等问题，进而光标签系统作为二维码的一种替代方案，受到越来越多的重视。
但是，一般的光标签系统使用主动发光技术，发光需要消耗电力，导致光标签的续航能力受限，不利于光标签系统的推广应用，为了解决耗电的问题，通过在光标签设备中加入电池供电，这就增加了光标签的尺寸和成本。
并且，传统的光标签想要提高通信距离，只能增大自身的发光功率，这对于微型的光标签系统而言是很难做到的，即使可以做到，也会导致功耗问题更加突出。
同时，光标签扫描器(例如手机或其它电子设备)通常处于是位置不固定，可以随意移动的状态，这就要求光标签和光标签扫描器之间需要精确的对准，但是，传统的光标签使用定向性较强的led或使用中间聚光光学部件来扩大通信范围，这会使光标签的部署范围或移动范围严重受限，影响了光标签的实用性。
技术实现要素：
为解决上述问题，本发明提供了一种光标签和光标签系统，该新型光标签结构解决现有技术中存在的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种光标签，所述光标签包括：在第一方向上依次设置的光反射层、光散射层和光控制层，所述第一方向为垂直于所述光反射层，且由所述光反射层指向所述光散射层；
其中，所述光反射层用于对入射至所述光标签的光进行反射；
所述光散射层用于对反射后的光进行散射处理；
所述光控制层的工作状态包括通光状态和遮光状态，当处于通光状态时，散射处理后的光通过所述光控制层射出，当处于遮光状态时，散射处理后的光不能通过所述光控制层。
优选的，在上述光标签中，所述光标签还包括：太阳能电池板；
其中，所述太阳能电池板用于发电。
优选的，在上述光标签中，所述光标签还包括：储能装置；
其中，所述储能装置的一端与所述光控制层连接，所述储能装置的另一端与所述太阳能电池板连接；
所述储能装置用于存储所述太阳能电池板发电的电能。
优选的，在上述光标签中，所述储能装置为电容。
优选的，在上述光标签中，所述光标签还包括：微控制器；
其中，所述微控制器的一端与所述光控制层连接，所述微控制器的另一端与所述储能装置的一端连接；
所述微控制器用于控制所述光控制层的工作状态。
优选的，在上述光标签中，所述光标签还包括：光控制层控制电路；
其中，所述光控制层控制电路的一端与所述光控制层连接，所述光控制层控制电路的另一端与所述微控制器的一端连接；
所述光控制层控制电路用于为所述光控制层提供其所需要的工作电压。
优选的，在上述光标签中，所述光控制层为lcd。
优选的，在上述光标签中，所述光反射层为反射镜。
本发明还提供了一种光标签系统，所述光标签系统包括：上述任一项所述的光标签和光标签扫描器，所述光标签扫描器中内置有光标签扫描单元；
其中，所述光标签扫描单元控制所述光标签扫描器发出光并入射至所述光标签；
所述光标签扫描器接收经过所述光标签处理后的光，所述光标签扫描单元依据所述光标签扫描器接收的光进行解码处理。
优选的，在上述光标签系统中，所述光标签扫描器为内置有所述光标签扫描单元的手机或电脑。
通过上述描述可知，本发明提供的一种光标签，所述光标签包括：在第一方向上依次设置的光反射层、光散射层和光控制层，所述第一方向为垂直于所述光反射层，且由所述光反射层指向所述光散射层；其中，所述光反射层用于对入射至所述光标签的光进行反射；所述光散射层用于对反射后的光进行散射处理；所述光控制层的工作状态包括通光状态和遮光状态，当处于通光状态时，散射处理后的光通过所述光控制层射出，当处于遮光状态时，散射处理后的光不能通过所述光控制层。
由此可知，该光标签采用光反光层和光散射层将光线进行反射散射，避免了光标签和外部采集设备之间需要精确对准的问题，提高了光标签的易用性，并且该光标签不包含光接收装置，结构简单，还有该光标签没有主动发光器件，反射光强度与入射光强度有关，可通过提高外界光强的方法来方便的扩展光标签的通信距离，且并不会提升光标签本身的功耗。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的一种光标签的结构示意图；
图2为本发明实施例提供的一种光标签系统的原理示意图；
图3为本发明实施例提供的另一种光标签系统的原理示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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，都属于本发明保护的范围。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
参考图1，图1为本发明实施例提供的一种光标签的结构示意图，所述光标签包括：在第一方向上依次设置的光反射层11、光散射层12和光控制层13，所述第一方向为垂直于所述光反射层11，且由所述光反射层11指向所述光散射层12；
其中，所述光反射层11用于对入射至所述光标签的光进行反射；
所述光散射层12用于对反射后的光进行散射处理；
所述光控制层13的工作状态包括通光状态和遮光状态，当处于通光状态时，散射处理后的光通过所述光控制层13射出，当处于遮光状态时，散射处理后的光不能通过所述光控制层13。
可选的，所述光反射层11包括但不限定为反射镜。
通过上述描述可知，该光标签采用光反光层和光散射层将光线进行反射散射，避免了光标签和外部采集设备之间需要精确对准的问题，提高了光标签的易用性，并且该光标签不包含光接收装置，结构简单，还有该光标签没有主动发光器件，反射光强度与入射光强度有关，可通过提高外界光强的方法来方便的扩展光标签的通信距离，且并不会提升光标签本身的功耗。
可选的，所述光控制层13包括但不限定为lcd，lcd可根据控制电位的大小，存在通光状态和遮光状态，因此使用lcd器件可以根据电信号，实现对反射光的出射进行控制。
进一步的，如图1所示，所述光标签还包括：太阳能电池板14；
其中，所述太阳能电池板14用于发电。
具体的，通过设置所述太阳能电池板14利用通信光和外界环境的光实现自供电，实现了无需电源的光标签。
可选的，所述太阳能电池板14内嵌在光标签中，优选放置于所述光控制层13的侧面，其面积可选为所述光控制层13面积的两倍，用于从光标签扫描器发出的光和外界光线获取光能，实现自供电。
进一步的，如图1所示，所述光标签还包括：储能装置15；
其中，所述储能装置15的一端与所述光控制层13连接，所述储能装置15的另一端与所述太阳能电池板14连接；
所述储能装置15用于存储所述太阳能电池板14发电的电能。
可选的，所述储能装置15包括但不限定为电容。
具体的，所述太阳能电池板14从光标签扫描器发出的光和外界光线获取光能，对电容进行充电，电容对所述光标签中需要供电的装置进行供电。
进一步的，如图1所示，所述光标签还包括：微控制器16；
其中，所述微控制器16的一端与所述光控制层13连接，所述微控制器16的另一端与所述储能装置15的一端连接；
所述微控制器16用于控制所述光控制层13的工作状态。
可选的，所述微控制器16为低功耗mcu。
具体的，所述微控制器16通过控制所述光控制层13的工作状态，也就是说，通过控制lcd的通阻状态在反射光载波上采用开关键控(on/offkeying，ook)进行调制来发射预设的标签信息位，光标签扫描器通过内置的光标签扫描单元进行解码处理。
并且，由于微控制器16和lcd均具有低功耗特性以及光标签工作时间较短的工作特性，电容储存的少量电量足够实现发射光标签信息，使光标签实现了免电池工作。
进一步的，如图1所示，所述光标签还包括：光控制层控制电路17；
其中，所述光控制层控制电路17的一端与所述光控制层13连接，所述光控制层控制电路17的另一端与所述微控制器16的一端连接；
所述光控制层控制电路17用于为所述光控制层13提供其所需要的工作电压。
可选的，所述光控制层控制电路17包括但不限定于电压提升电路和lcd驱动电路。
具体的，由于光控制层lcd需要足够高的电压(例如至少5.5v)来驱动自身达到期望的极化状态，驱动电压是储能电容最高电压的3倍，不能直接供电，因此通过电压提升电路以提升储能电容的供电电压满足所述光控制层lcd的供电需求，并结合lcd驱动电路，以确保lcd可以正常稳定的工作。
基于本发明上述实施例提供的光标签，如图2所示，本发明还提供了一种光标签系统，所述光标签系统包括：上述所述的光标签和光标签扫描器21，所述光标签扫描器21中内置有光标签扫描单元22；
其中，所述光标签扫描单元22控制所述光标签扫描器21发出光并入射至所述光标签；
所述光标签扫描器21接收经过所述光标签处理后的光，所述光标签扫描单元22依据所述光标签扫描器21接收的光进行解码处理。
可选的，所述光标签扫描器21为内置有所述光标签扫描单元22的手机或电脑。
具体的，如图3所示，例如手机闪光灯作为外部入射光源，手机内置的专用的可见光通信app(即光标签扫描单元)控制手机闪光灯开启或关闭。来自手机闪光灯的发射光以入射角β(0°＜β＜90°)射入光标签，由lcd、光散射层和光反射层共同组成的一个反射器，对入射光进行调制，lcd根据控制电位的大小，对反射光是否射出进行控制，光散射层和光反射层使出射的反射光发生全向漫反射，以使手机摄像头能接收到反射回的光线。
需要说明的是，该光标签的免电池设计可应用于路边标志(交互式路标交通标志)，通过反射汽车led大灯发出的光线来发送信息，实现与车联网系统的可见光通信，便于自动驾驶系统识别标志或传递其它信息，同理，其还可以用于自动收费站等其它交通领域。
通过上述描述可知，本发明提供的一种光标签和光标签系统，通过采用反射可见光通信技术，实现了自供电，不再依赖额外的电池供电，续航能力强，在系统各个部件不损坏的条件下可达到永久续航。
并且，采用光反射层和光散射层组合将入射光进行反射散射，避免了光标签和外部采集设备之间需要精确对准的问题，提高了光标签的易用性。
还有，该光标签不包含光接收装置，结构简单，且该光标签没有主动发光器件，反射光强度与入射光强度有关，可通过提高外界光强的方法来方便的扩展光标签的通信距离，且并不会提升光标签本身的功耗。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。