基于红外传输的数据传输装置及方法与流程

本发明涉及机器人，具体地说是基于红外传输的数据传输装置及方法。

背景技术：

1、在某些保密性要求较高的场合，比如保密单位的数据机房的内部是不允许使用覆盖整个空间的无线信号的，比如wifi、蓝牙、4g/5g等等，为了在这种条件下安全的进行数据的传输，选择使用加密后的红外信号进行数据传输。红外信号具有方向性和辐射范围，必须在特定方向和一定的范围内才能进行发射和接收。这就使得发射和接收范围大受限制，当然也保证了安全性，因为并不容易对准，想窃取数据就十分困难。在这种保密环境下进行数据的传输，充电桩和机器人在传输数据时都在机房内部，这也更加保证了数据传输的安全性。

2、如何通过红外传输实现保密场所下机器人的数据传输，是需要解决的技术问题。

技术实现思路

1、本发明的技术任务是针对以上不足，提供基于红外传输的数据传输装置及方法，来解决如何通过红外传输实现保密场所下机器人的数据传输的技术问题。

2、第一方面，本发明一种基于红外传输的数据传输装置，用于实现保密场所内机器人和充电桩之间的数据传输，对于机器人和充电桩，其中一方作为发送方、另一方作为接收方，所述装置包括红外传输模块、导航模块和无线传输模块；

3、所述红外传输装置配置于机器人和充电桩上，对于发送方，所述红外传输模块用于对待发送的二进制信号进行信号加密和信号转换，得到加密脉冲信号，并将加密脉冲信号作为红外信号发送至接收方；对应的，对于接收方，所述红外传输模块用于对接收的加密脉冲信号进行信号转换和解密，得到二进制信号；

4、所述导航模块配置于机器人，用于实现机器人与充电桩之间的方向对准，以实现机器人与充电桩之间的红外信号传输；

5、所述无线传输模块配置于充电桩上，用于实现充电桩与外部环境之间以无线通信的方式进行数据传输。

6、作为优选，对于接收方，所述红外传输模块用于对接收的加密脉冲进行信号预处理，通过信号预处理对加密脉冲信号进行放大、检波和整形操作，得到预处理后信号，并用于对预处理后信号进行信号转换和解密，得到二进制信号。

7、作为优选，对于发送方，所述红外传输模块用于通过通用加解密算法对待发送的二进制信号进行加密，得到加密二进制信号，并用于将加密信号转换为脉冲信号，得到加密脉冲信号，其中所述通用加解密算法包括rsa、des；

8、对于接收方，所述红外传输模块用于将接收的加密脉冲信号转换为加密二进制信号，并用于通过对应的通用加解密算法对加密二进制信号进行解密，得到二进制信号。

9、作为优选，所述导航模块为激光雷达模块，用于基于激光雷击计算机器人与充电桩之间的相对距离，以确保机器人和充电桩在预定的距离进行红外数据传输。

10、第二方面，本发明一种基于红外传输的数据传输方法，用于通过如第一方面任一项所述的基于红外传输的数据传输装置实现保密场所内机器人和充电桩之间的数据传输，对于机器人和充电桩，其中一方作为发送方、另一方作为接收方，所述方法包括如下步骤：

11、通过导航模块实现机器人和充电桩的方向对准，以实现机器人与充电桩之间的红外信号传输；

12、充电桩与外部环境之间以无线通信的方式进行数据传输；

13、发送方对待发送的二进制信号进行信号加密和信号转换，得到加密脉冲信号，并将加密脉冲信号作为红外信号发送至接收方；

14、接收方对接收的加密脉冲信号进行信号转换和解密，得到二进制信号；

15、充电桩与外部环境之间以无线通信的方式进行数据传输。

16、作为优选，接收方对接收的加密脉冲进行信号预处理，通过信号预处理对加密脉冲信号进行放大、检波和整形操作，得到预处理后信号，并用于对预处理后信号进行信号转换和解密，得到二进制信号。

17、作为优选，发送方通过通用加解密算法对待发送的二进制信号进行加密，得到加密二进制信号，并将加密信号转换为脉冲信号，得到加密脉冲信号，其中所述通用加解密算法包括rsa、des；

18、接收方将接收的加密脉冲信号转换为加密二进制信号，并通过对应的通用加解密算法对加密二进制信号进行解密，得到二进制信号。

19、作为优选，基于激光雷击计算机器人与充电桩之间的相对距离，以确保机器人和充电桩在预定的距离进行红外数据传输。

20、本发明的基于红外传输的数据传输装置及方法具有以下优点：

21、1、将发送方的二进制信号进行加密和信号转换后，得到加密脉冲信号，将加密脉冲信号以红外信号的方式发送到接收方，接收方对该加密脉冲信号进行信号转换和解密的，得到二进制信号，实现了机器人和充电桩之间的红外传输，增加了传输的保密性，且不依赖于无线网络；

22、2、机器人和充电桩之间通过红外信号进行数据传输，相对于传统的wifi和蓝牙，传输速度更快、且保密性和稳定性更强。

技术特征：

1.一种基于红外传输的数据传输装置，其特征在于，用于实现保密场所内机器人和充电桩之间的数据传输，对于机器人和充电桩，其中一方作为发送方、另一方作为接收方，所述装置包括红外传输模块、导航模块和无线传输模块；

2.根据权利要求1所述的基于红外传输的数据传输装置，其特征在于，对于接收方，所述红外传输模块用于对接收的加密脉冲进行信号预处理，通过信号预处理对加密脉冲信号进行放大、检波和整形操作，得到预处理后信号，并用于对预处理后信号进行信号转换和解密，得到二进制信号。

3.根据权利要求1所述的基于红外传输的数据传输装置，其特征在于，对于发送方，所述红外传输模块用于通过通用加解密算法对待发送的二进制信号进行加密，得到加密二进制信号，并用于将加密信号转换为脉冲信号，得到加密脉冲信号，其中所述通用加解密算法包括rsa、des；

4.根据权利要求1-3任一项所述的基于红外传输的数据传输装置，其特征在于，所述导航模块为激光雷达模块，用于基于激光雷击计算配置于机器人上的红外传输模块与配置于充电桩上的红外传输模块之间的相对距离和相对角度，以确保机器人和充电桩在预定对准角度进行红外数据传输。

5.一种基于红外传输的数据传输方法，其特征在于，用于通过如权利要求1-4任一项所述的基于红外传输的数据传输装置实现保密场所内机器人和充电桩之间的数据传输，对于机器人和充电桩，其中一方作为发送方、另一方作为接收方，所述方法包括如下步骤：

6.根据权利要求5所述的基于红外传输的数据传输方法，其特征在于，接收方对接收的加密脉冲进行信号预处理，通过信号预处理对加密脉冲信号进行放大、检波和整形操作，得到预处理后信号，并用于对预处理后信号进行信号转换和解密，得到二进制信号。

7.根据权利要求5所述的基于红外传输的数据传输方法，其特征在于，发送方通过通用加解密算法对待发送的二进制信号进行加密，得到加密二进制信号，并将加密信号转换为脉冲信号，得到加密脉冲信号，其中所述通用加解密算法包括rsa、des；

8.根据权利要求5-7任一项所述的基于红外传输的数据传输方法，其特征在于，基于激光雷击计算配置于机器人上的红外传输模块与配置于充电桩上的红外传输模块之间的相对距离和相对角度，以确保机器人和充电桩在预定对准角度进行红外数据传输。

技术总结
本发明公开了基于红外传输的数据传输装置及方法，属于机器人技术领域，要解决的技术问题为如何通过红外传输实现保密场所下机器人的数据传输。对于机器人和充电桩，其中一方作为发送方、另一方作为接收方，装置包括红外传输模块、导航模块和无线传输模块；红外传输装置配置于机器人和充电桩上，对于发送方，用于对待发送的二进制信号进行信号加密和信号转换，得到加密脉冲信号；对应的，对于接收方，用于对接收的加密脉冲信号进行信号转换和解密；导航模块配置于机器人，用于实现机器人与充电桩之间的方向对准；无线传输模块配置于充电桩上，用于实现充电桩与外部环境之间以无线通信的方式进行数据传输。

技术研发人员：宋明明,黄洋
受保护的技术使用者：山东新一代信息产业技术研究院有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13