光无线通信装置、数据处理方法及计算机可读存储介质与流程

本发明涉及光无线通信领域，特别涉及一种通信装置及光无线通信装置。
背景技术：
：本部分旨在为权利要求书中陈述的本发明的具体实施方式提供背景或上下文。此处的描述不因为包括在本部分中就承认是现有技术。近年来，光无线通信(OpticalWirelessCommunication，OWC)技术作为一种新兴技术发展迅猛。与传统射频无线技术相比，光无线通信技术提供了数百THz的无需授权的访问频谱；免受电磁干扰和不干扰现有的射频(RF)系统；通信信道对用户可见，其所带来的安全保密性较高；可见光基础设施(如照明，展示，指示，装饰等)扩大和补充服务等方面都具有优势。然而，由于光的直线传输特性，单个光收发模组的光无线通信装置只能在特定的角度上通信，给使用者带来很多不便。技术实现要素：本发明提供一种光无线通信装置、数据处理方法及计算机可读存储介质，能够扩展光信号发射与接收角度。一种光无线通信装置，用于与其他光无线通信装置进行光通信，所述光无线通信装置包括本体和设置于所述本体内的处理模块，所述光无线通信装置还包括：设置于所述本体上的朝向各不相同的多个光收发模组，所述多个光收发模组用于向所述本体之外发射光信号，并接收所述本体之外的光信号，所述多个光收发模组分别与所述处理模块电连接。进一步地，每个光收发模组包括基板及在所述基板上相邻设置的光发射器与光接收器。进一步地，每个光收发模组中的光发射器与光接收器的朝向相同。进一步地，每个光收发模组分别将第一时刻采集到的光信号转化为第一电信号，并将所述第一电信号传输至所述处理模块；所述处理模块判断所述第一时刻是否有所述第一电信号的信号强度值大于预设门限；若有，则存储大于所述预设门限的第一电信号对应的信号数据及对应光收发模组的编号；所述光无线通信装置通信装置在所述第一时刻处于信号接收状态时，所述处理模块根据存储的第一时刻信号数据得到所述光无线通信装置在所述第一时刻的接收数据。进一步地，所述光无线通信装置在所述第一时刻处于信号待发射状态时，所述处理模块控制与存储编号对应的光收发模组发射光信号。进一步地，所述光无线通信装置为光无线通信对讲机。进一步地，所述多个光收发模组分别设置在所述本体的顶面及侧面上。一种数据处理方法，应用于如上所述任意一项所述的光无线通信装置，所述数据处理方法包括：利用所述每个光收发模组分别将第一时刻采集到的光信号转化为第一电信号；判断所述第一时刻是否有第一电信号的信号强度值大于预设门限；若有，则存储大于所述预设门限的第一电信号对应的信号数据及对应光收发模组的编号；判断所述光无线通信装置在所述第一时刻所处的状态；若所述光无线通信装置在所述第一时刻处于信号接收状态，则根据存储的第一时刻信号数据得到所述光无线通信装置在所述第一时刻的接收数据。进一步地，所述数据处理方法还包括：若所述光无线通信装置在所述第一时刻处于信号待发射状态，则控制与存储的编号对应的光收发模组发射光信号。一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理模块执行时实现如上所述的数据处理方法的步骤。本发明提供的光无线通信装置包括设置于其本体上的多个光收发模组，所述多个光收发模组的朝向不同，以扩展所述光无线通信装置的光信号发射与接收角度，提高了光无线通信装置的通信信号质量。附图说明图1为本发明较佳实施例提供的光无线通信装置的立体结构示意图。图2为如图1所示的光收发模组与处理模块的结构示意图。图3为本发明提供的光无线通信装置的数据处理方法的流程图。主要元件符号说明光无线通信装置100本体110光收发模组120光接收器121光发射器122基板123处理模块130信号接收单元132处理器135控制单元138步骤S1-S5如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。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。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。需要说明的是，在本发明中，当一个组件被认为是与另一个组件“相连”时，它可以是与另一个组件直接相连，也可以是通过居中组件与另一个组件间接相连。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，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。除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的
技术领域：
的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。请参阅图1，为本发明较佳实施例提供的光无线通信装置100的立体结构示意图。本发明实施例涉及的光无线通信装置100用于与其他光无线通信装置进行光通信。光无线通信装置100可以是任何具备光无线通信功能的设备，例如：交换装置、对讲机、安全帽、耳机、门铃等设备。本实施例中的光无线通信装置100为光无线通信对讲机，应用于坑道、室内、医院等传统无线射频对讲机应用受限场合。光无线通信装置100包括本体110、设置于本体110内部的处理模块130及设置于本体110上的多个光收发模组120，多个光收发模组120分别与处理模块130电连接。本实施例中，光无线通信装置100包括4个光收发模组120，所述4个光收发模组120的朝向各不相同，以扩展光无线通信装置100的光信号发射与接收角度。本实施例中，所述4个光收发模组120分别设置在本体110的顶面与3个侧面上，使得所述4个光收发模组120的朝向各不相同。本实施例中的“朝向”是指每个光收发模组120的发射光信号的方向或接收光信号的方向。在一种实施方式中，本体110的顶面为弧面，所述顶面上可以设置朝向不同的多个光收发模组120。本实施例中，所述4个光收发模组120设置于本体110的表面上。在一种实施方式中，本体110包括透明部，所述透明部可以是本体110的一个表面或本体110表面的部分区域，所述透明部的光透过率大于预设值。光收发模组120对应所述透明部设置，使得光信号能够从本体110之外穿过所述透明部进入本体110之内，并且本体110内部的光信号能够穿过所述透明部出射至本体110之外，从而本体110内的光收发模组120能够与其他光无线通信装置进行光通信。由于光的直线传输特性，设置单个光收发模组120的光无线通信装置100只能在特定的角度上通信，给使用者带来很多不便。本实施例中的光无线通信装置100设置有4个朝向不同的光收发模组120。可以理解的是，在一种实施方式中，光无线通信装置100还可以设置其他数量的光收发模组120，并不以此为限。本实施例中，所述4个光收发模组120电连接到处理模块130。在光无线通信装置100的通信模式中，处理模块130可以对光收发模组120接收到的信号进行处理，并控制多个光收发模组120中的一个或几个发射光信号，其他光收发模组120不工作或进入休眠状态。如图1所示，每个光收发模组120包括基板123及在基板123上相邻设置的光发射器122与光接收器121。基板123作为光发射器122与光接收器121的载体呈片状。每个光收发模组120中的光发射器122与光接收器121的朝向相同。本实施例中的“朝向”是指每个光收发模组120的发射光信号的方向或接收光信号的方向，在一种实施方式中，光收发模组120的发射光信号的方向即是光发射器122正对的方向，接收光信号的方向即是光接收器121正对的方向。光发射器122可以根据功率需要设置LED或LED阵列。光发射器122发出的光信号可以是红外光或是可见光，其中红外光相对于可见光传输速率高、对人眼伤害小。相对应地，所述LED可以为红外LED或可见光LED，所述LED阵列可以为红外LED阵列或可见光LED阵列。光接收器121可以为红外光检测器、可见光检测器或环境光检测器，即在一种实施方式中，光接收器121可以对环境光进行接收，处理模块130能够对环境光信号信号进行分析处理。如图1所示，不同光收发模组120的朝向不同。具体地，不同光接收器121的接收光信号的方位角不同，不同光发射器122的发射光信号的方位角不同，扩展了光无线通信装置100的光信号发射与接收角度。请结合图1进一步参阅图2，图2如图1所示的光收发模组120与处理模块130的结构示意图。处理模块130包括三个主要单元，分别是信号接收单元132、处理器135以及信号控制单元138。通常在光无线通信装置100中，处理模块130是一包括壳体的独立装置，信号接收单元132、处理器135以及信号控制单元138均设置于处理模块130的壳体内部。可以理解的是，处理模块130还包括存储单元，以及存储在所述存储单元中并可向处理器130上运行的计算机程序(指令)，例如光无线通信装置100的控制程序等等，当然还可以包括其他的硬件部分，例如触控显示屏幕、按键等，在此不再赘述。每个光收发模组120的输出端均与信号接收单元132电连接，每个光收发模组120接收第一时刻的可见光信号，将所述可以见光信号转换为第一电信号后传输至信号接收单元132。信号接收单元132对所述第一电信号进行必要的预处理，例如滤波、降噪以及串并转换后，发送至处理器135中。在一种实施方式中，信号接收单元132可以省略，所述第一电信号在处理器135中完成数据预处理。处理模块130中的处理器135判断所述第一时刻是否有所述第一电信号的信号强度值大于预设门限；若有，则存储大于所述预设门限的第一电信号对应的信号数据及对应光收发模组120的编号。其中，本发明实施例中的预设门限为信噪比门限，信号强度值大于所述预设门限的第一电信号的信噪比符合复用要求，信号强度值小于等于所述预设门限的第一电信号中的噪声成分太高，不能用于合成接收数据。光无线通信装置100在所述第一时刻处于信号接收状态时，处理模块130中的处理器135根据存储的第一时刻信号数据得到光无线通信装置100在所述第一时刻的接收数据。具体地，处理器135对存储的多个第一电信号进行线性加权，得到所述接收数据。可以理解的是，处理器135可以采用其他的算法处理已存储的第一电信号，以合成所述接收数据。比如可以根据多个第一电信号的幅度以及相位等特点，自适应地对其进行处理与组合。所述接收数据以单路方式输出到光无线通信装置100的后续处理模块，完成可见光信号的接收任务。光无线通信装置100在所述第一时刻处于信号待发射状态时，处理模块130控制与存储编号对应的光收发模组120发射光信号。本实施例中，处理模块130中的处理器135将用于控制光收发模组120发射光信号的第二电信号传输至控制单元138。本发明较佳实施例中，处理器135可以是中央处理单元(CentralProcessingUnit，CPU)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(DigitalSignalProcessor，DSP)、专用集成电路(ApplicationSpecificIntegratedCircuit，ASIC)、现成可编程门阵列(Field-ProgrammableGateArray，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。控制单元138接收处理器135输出的第二电信号，控制单元138与每个光收发模组120的输入端电连接，对输入到各光收发模组120的可见光发射信号进行控制。在一种实施方式中，控制单元138可以省略，处理器135对输出至各光收发模组120的可见光发射信号进行控制。所述存储单元可用于存储所述计算机程序和/或模块，处理器135通过运行或执行存储在所述存储单元内的计算机程序和/或模块，以及调用存储在存储单元内的数据，实现上述数据处理的各种功能。所述存储单元可主要包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个通信功能所需的数据处理算法等；存储数据区可存储根据光无线通信装置100的使用所创建的数据等。此外，存储单元可以包括高速随机存取存储装置，还可以包括非易失性存储装置，例如硬盘、内存、插接式硬盘，智能存储卡(SmartMediaCard,SMC)，安全数字(SecureDigital,SD)卡，闪存卡(FlashCard)、至少一个磁盘存储装置件、闪存器件、或其他易失性固态存储装置件。请结合图2进一步参阅图3，为本发明提供的光无线通信装置100的接数据处理方法的流程图。所述数据处理方法包括：S1：初始化。主要完成光无线通信装置100接收光信号的各项准备、所述预设门限的设置以及对每个光收发模组120进行编号。S2：利用每个光收发模组120分别将所述第一时刻采集到的光信号转化为第一电信号。S3：对每个第一电信号进行预处理。所述预处理包括滤波、降噪及串并转换。S4：判断所述第一时刻是否有第一电信号的信号强度值大于所述预设门限；若有，则存储大于所述预设门限的第一电信号对应的信号数据及对应光收发模组120的编号；若无，则结束流程。若一第一电信号的信号强度值大于所述预设门限，这表明所述一第一电信号对应的光发射器122与发送目标之间的几何关系符合要求，所述一第一电信号的信噪比条件满足复用要求。否则，所述一第一电信号对应的光发射器122未能对准所述发送目标，所述一第一电信号将被视作噪声丢弃，该光路将不会在信号发送过程中被启用。S5：判断光无线通信装置100在所述第一时刻所处的状态；若光无线通信装置100在所述第一时刻处于信号接收状态，则根据存储的第一时刻信号数据得到光无线通信装置100在所述第一时刻的接收数据。本实施例中，利用线性加权滤波的方法处理存储的多个第一电信号，可以理解的是，可以根据存储的多个第一电信号的幅度以及相位等特点，自适应地对其进行处理与组合。所述接收数据以单路方式输出到光无线通信装置100的后续处理模块，完成可见光信号的接收任务。若光无线通信装置100在所述第一时刻处于信号待发射状态，则控制与存储的编号对应的光收发模组120发射光信号。本实施例中，步骤S3是在信号接收单元132中完成的，步骤S4-S5是在处理器135中完成的。在一种实施方式中，处理模块130中仅包括处理器135，则步骤S3-S5均在处理器135中完成。本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理模块执行时实现如上所述的数据处理方法的步骤。光无线通信装置100集成的模块/单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明实现上述实施例方法中的全部或部分流程，也可以通过计算机程序来指定相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可实现上述方法实施例的步骤。其中，所述计算机程序包括计算机程序代码，所述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。所述计算机可读介质可以包括：能够携带所述计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(ROM，Read-OnlyMemory)、随机存取存储器(RAM，RandomAccessMemory)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。需要说明的是，所述计算机可读介质包含的内容可以根据司法管辖区内立法和专利实践的要求进行适当的增减，例如在某些司法管辖区，根据立法和专利实践，计算机可读介质不包括电载波信号和电信信号。在本发明所提供的实施例中，应当理解的是，所述的方法和装置，也可以通过其他的方式来实现，以上所描述的装置实施例仅是示意性的，所述模块的划分，仅仅是一种逻辑功能划分，实现时可以有另外的划分方式。本发明实施例中提供的不同光收发模组120的朝向不同，具体地，不同光接收器121接收光信号的方位角不同，不同光发射器122发射光信号的方位角不同，扩展了光无线通信装置100的光信号发射与接收角度，提高了光无线通信装置100的通信信号质量。光无线通信装置100应用所述数据处理方法，对多个光收发模组120采集的数据进行处理得到光无线通信装置100的接收信号，并控制至少一光收发模组120发射光信号，以实现与其他光无线通信装置的光通信。对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化涵括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。此外，显然“包括”一词不排除其他单元或步骤，单数不排除复数。装置权利要求中陈述的多个装置也可以由同一个装置或系统通过软件或者硬件来实现。第一，第二等词语用来表示名称，而并不表示任何特定的顺序。最后应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围。当前第1页1 2 3