一种利用声波通过金属管道进行数据通信的方法与流程

本发明涉及数据通信，具体是一种利用声波通过金属管道进行数据通信的方法。

背景技术：

1、声波在气体和液体介质中传播时是一种纵波，但在固体介质中传播时可混有横波，发声体产生的振动在空气或其他物质中的传播叫做声波。声波借助各种介质向四面八方传播。声波是一种纵波，是弹性介质中传播着的压力振动。但在固体中传播时，也可以同时有纵波及横波，声波是声波的传播形式，是一种机械波，由物体振动产生，声波传播的空间被称为声场。

2、随着信息技术的发展，目前市场上的数据通信系统通常以光缆、同轴电缆、以太网线、 电力线等作为传输介质，但是对于一些特殊环境下的数据传输，由于需要相应传输介质的架设，在很大程度上增加了传输数据的成本，同时也很容易由于介质破坏而产生通信不畅的问题，无线数据通信技术的应用日益普遍，但是其存在严重的阻挡衰减和通信盲区。

3、而在一些建筑等场所会存在大量的燃气管道、暖气管道、自来水管道、安防喷淋管道等金属管道，如何利用这些现有的金属管道作为传输介质，实现通信的目的，以达到节约资源和成本，是亟需解决的问题，基于此，我们提出一种利用声波通过金属管道进行数据通信的方法。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种利用声波通过金属管道进行数据通信的方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

3、一种利用声波通过金属管道进行数据通信的方法，包括发送方和接收方，所述发送方和接收方之间设置有用于传递信号的金属管道，所述发送方和接收方均设置有发送装置和接收装置，所述发送装置包括声音编码单元和发声单元，所述接收装置包括收音单元和音频解码单元，所述发送方的发送装置通过金属管道与接收方的接收装置连接，所述发送方的接收装置通过金属管道与接收方的发送装置连接。

4、作为本发明进一步的方案：所述声音编码单元通过用单频率声波信号对数据进行编码，所述发声单元用于发出这些单频率声波信号。

5、作为本发明再进一步的方案：所述金属管道用于传输声波信号。

6、作为本发明再进一步的方案：所述收音单元用于接收发声单元通过金属管道传输过来的声波信号，所述音频解码单元用于对接收到的声波信号频率进行识别，然后根据频率解码出声波数据，并且具备对声波信号进行降噪及容错处理的功能。

7、一种利用声波通过金属管道进行数据通信的方法，其方法步骤如下：s1：声音编码单元对数据编码；

8、s2：发声单元将编码后的声波信号由金属管道进行传输；

9、s3：收音单元对金属管道传输过来的声波信号进行接收；

10、s4：音频解码单元对声波信号进行解码。

11、所述s1中，首先，发送装置中的声音编码单元通过用单频率声波信号对采集的数据进行编码，并将编码后的声波信号反馈至发送装置中的发声单元。

12、所述s2中，发送装置中的发声单元发出这些单频率声波信号，发声单元发出的声波信号通过金属管道进行传输至接收装置中的收音单元。

13、所述s3中，接收装置中的收音单元对金属管道传输过来的声波信号进行接收后，再将这些声波信号传输至接收装置中的音频解码单元。

14、所述s4中，通过接收装置中的音频解码单元对接收到的声波信号频率进行识别，然后根据频率解码出声波数据，最终实现数据传输。

15、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

16、1、本发明利用声波通过金属管道进行数据通信的方法中，通过发送装置、接收装置、声音编码单元、发声单元、收音单元和音频解码单元的配合，将需要进行声波信号交互的双方（发送方和接收方）与金属管道连接，以金属管道作为声波传输介质，进行通信，且利用的金属管道为现有的金属管道进行声波信号的传输，并通过声波编码传输的方式实现双向数据传输的目的，节约了资源和成本，同时通信效果稳定，利于推广使用。

17、2、本发明利用声波通过金属管道进行数据通信的方法中，通过对声波信号进行降噪及容错处理，从而保证了数据传输的清晰和稳定。

技术特征：

1.一种利用声波通过金属管道进行数据通信的方法，包括发送方和接收方，其特征在于：所述发送方和接收方之间设置有用于传递信号的金属管道，所述发送方和接收方均设置有发送装置和接收装置，所述发送装置包括声音编码单元和发声单元，所述接收装置包括收音单元和音频解码单元，所述发送方的发送装置通过金属管道与接收方的接收装置连接，所述发送方的接收装置通过金属管道与接收方的发送装置连接。

2.根据权利要求1所述的利用声波通过金属管道进行数据通信的方法，其特征在于：所述声音编码单元通过用单频率声波信号对数据进行编码，所述发声单元用于发出这些单频率声波信号。

3.根据权利要求1所述的利用声波通过金属管道进行数据通信的方法，其特征在于：所述金属管道用于传输声波信号。

4.根据权利要求1所述的利用声波通过金属管道进行数据通信的方法，其特征在于：所述收音单元用于接收发声单元通过金属管道传输过来的声波信号，所述音频解码单元用于对接收到的声波信号频率进行识别，然后根据频率解码出声波数据，并且具备对声波信号进行降噪及容错处理的功能。

5.一种利用声波通过金属管道进行数据通信的方法，其特征在于：其方法步骤如下：s1：声音编码单元对数据编码；

6.根据权利要求5所述的利用声波通过金属管道进行数据通信的方法，其特征在于：所述s1中，首先，发送装置中的声音编码单元通过用单频率声波信号对采集的数据进行编码，并将编码后的声波信号反馈至发送装置中的发声单元。

7.根据权利要求5所述的利用声波通过金属管道进行数据通信的方法，其特征在于：所述s2中，发送装置中的发声单元发出这些单频率声波信号，发声单元发出的声波信号通过金属管道进行传输至接收装置中的收音单元。

8.根据权利要求5所述的利用声波通过金属管道进行数据通信的方法，其特征在于：所述s3中，接收装置中的收音单元对金属管道传输过来的声波信号进行接收后，再将这些声波信号传输至接收装置中的音频解码单元。

9.根据权利要求5所述的利用声波通过金属管道进行数据通信的方法，其特征在于：所述s4中，通过接收装置中的音频解码单元对接收到的声波信号频率进行识别，然后根据频率解码出声波数据，最终实现数据传输。

技术总结
本发明公开了一种利用声波通过金属管道进行数据通信的方法，其方法步骤如下：S1：声音编码单元对数据编码；S2：发声单元将编码后的声波信号由金属管道进行传输；S3：收音单元对金属管道传输过来的声波信号进行接收；S4：音频解码单元对声波信号进行解码，本发明利用声波通过金属管道进行数据通信的方法中，通过发送装置、接收装置、声音编码单元、发声单元、收音单元和音频解码单元的配合，将需要进行声波信号交互的双方（发送方和接收方）与金属管道连接，以金属管道作为声波传输介质，进行通信，且利用的金属管道为现有的金属管道进行声波信号的传输，并通过声波编码传输的方式实现双向数据传输的目的，节约了资源和成本，同时通信效果稳定。

技术研发人员：焦润,潘键
受保护的技术使用者：深圳知豆信息技术有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12