可见光室内定位的通信方法、装置和系统制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种可见光室内定位的通信方法，该方法包括：构建用于标识可见光光源的频率帧，所述频率帧由一个帧头位和若干光源标识位组成；分别为所述频率帧的帧头位和每个光源标识位分配不同大小的频率值；根据分配的频率值和预设的每个频率对应的信号发射持续时间，将所述频率帧转换为电流信号并加载至所述可见光光源的电流驱动上，以驱动所述可见光光源发出光信号。本发明专利技术还公开了一种可见光室内定位的通信装置和系统。本发明专利技术能够提升基于室内定位的可见光通信系统的可扩展性。

Communication method, device and system for indoor positioning of visible light

The invention discloses a communication method for visible light indoor positioning, the method comprises: constructing for identifying the frequency frame visible light source, the frequency of the frame by a frame head and a plurality of light source identifiers; respectively, the frequency of the frame head and each light source identification of different size distribution according to the corresponding frequency value; signal distribution frequency value and a preset frequency of each transmit duration, the frequency of the current frame is converted to current signal and load to the visible light driven, light signal to drive the visible light. The invention also discloses a visible light indoor positioning communication device and system. The invention can improve the scalability of the visible light communication system based on the indoor positioning.

【技术实现步骤摘要】
可见光室内定位的通信方法、装置和系统
本专利技术涉及可见光通信
，尤其涉及一种可见光室内定位的通信方法、装置和系统。
技术介绍
随着可见光通信技术的发展，利用可见光进行室内定位的方案已经开始在实际应用中出现。可见光室内定位技术主要通过手机等移动终端识别可见光光源并确定移动终端与可见光光源之间的相对位置而实现定位，相对于蓝牙、WIFI等室内定位技术，可见光室内定位技术具有LED灯覆盖广泛并且布局简单的特性，具有广阔的发展前景。目前，在基于手机音频接口的可见光通信技术中，在识别可见光光源标识时，无论是基于串口传输的方案，或者是基于FSK(Frequency-shiftkeying，频移键控)的方案，亦或是简单的单频率区分LED标识的方案，在手机的音频接口端接收均有较大限制。其中，针对基于串口传输和FSK以0、1比特位来构成LED标识的方案，为了达到足够的扩展度，需要使用的比特位会相当长，而这会极大增加接收时间以及系统出错概率；而针对单频率区分LED标识的方案，由于手机音频接口采样频率过低，根据香农采样定律，可识别的频率至多不能超过采样频率的一半，从而导致可识别的频率范围过小；而单频率加外部GPS坐标混合处理的方案也会带来手机耗电量增大以及单一空间内LED灯数量过多而无法完全识别的问题。
技术实现思路
本专利技术的主要目的在于提出一种可见光室内定位的通信方法、装置和系统，旨在提升基于室内定位的可见光通信系统的可扩展性。为实现上述目的，本专利技术提供一种可见光室内定位的通信方法，所述方法包括如下步骤：构建用于标识可见光光源的频率帧，所述频率帧由一个帧头位和若干光源标识位组成；分别为所述频率帧的帧头位和每个光源标识位分配不同大小的频率值；根据分配的频率值和预设的每个频率对应的信号发射持续时间，将所述频率帧转换为电流信号并加载至所述可见光光源的电流驱动上，以驱动所述可见光光源发出光信号。可选地，所述构建用于标识可见光光源的频率帧的步骤之前，还包括：建立包含有若干不同频率值的频率表，所述频率表的频率值之间均匀间隔预定频率大小；将所述频率表中的最小频率值设置为所述频率帧的帧头位频率，根据所述频率表中除所述最小频率值以外的其他频率值设置所述频率帧的标识位频率，同时设置每个频率对应的信号发射持续时间。可选地，所述光源标识位为8位，所述频率表中的最小频率值为11369.16Hz，最大频率值为22049.28Hz，频率值之间均匀间隔344.52Hz，所述每个频率对应的信号发射持续时间为17.4ms。可选地，所述电流信号为占空比为90％的方波信号。此外，为实现上述目的，本专利技术还提供一种可见光室内定位的通信装置，所述装置包括：构建模块，用于构建用于标识可见光光源的频率帧，所述频率帧由一个帧头位和若干光源标识位组成；分配模块，用于分别为所述频率帧的帧头位和每个光源标识位分配不同大小的频率值；驱动模块，用于根据分配的频率值和预设的每个频率对应的信号发射持续时间，将所述频率帧转换为电流信号并加载至所述可见光光源的电流驱动上，以驱动所述可见光光源发出光信号。可选地，所述装置还包括：建立模块，用于建立包含有若干不同频率值的频率表，所述频率表的频率值之间均匀间隔预定频率大小；设置模块，用于将所述频率表中的最小频率值设置为所述频率帧的帧头位频率，根据所述频率表中除所述最小频率值以外的其他频率值设置所述频率帧的标识位频率，同时设置每个频率对应的信号发射持续时间。可选地，所述光源标识位为8位，所述频率表中的最小频率值为11369.16Hz，最大频率值为22049.28Hz，频率值之间均匀间隔344.52Hz，所述每个频率对应的信号发射持续时间为17.4ms。可选地，所述电流信号为占空比为90％的方波信号。此外，为实现上述目的，本专利技术还提供一种可见光室内定位的通信系统，所述系统包括可见光发射端和可见光接收端，其中，所述可见光发射端包括如上所述的装置；所述可见光接收端包括：接收模块，用于通过所述可见光接收端的音频接口接收所述可见光发射端发出的光信号并将所述光信号转换为数字声音信号；还原模块，用于根据快速傅氏变换将所述数字声音信号还原为频率信号，对所述频率信号依次进行去噪和去重处理，得到对应的频率序列；识别模块，用于查找所述频率序列中是否存在预设的帧头位频率，若是，则根据查找到的所述帧头位频率的后续光源标识位频率识别可见光光源。可选地，所述可见光接收端的音频接口的采样频率为44.1Khz，所述快速傅氏变换为256点的快速傅氏变换。本专利技术可见光发射端构建用于标识可见光光源的频率帧，所述频率帧由一个帧头位和若干光源标识位组成；分别为所述频率帧的帧头位和每个光源标识位分配不同大小的频率值；根据分配的频率值和预设的每个频率对应的信号发射持续时间，将所述频率帧转换为电流信号并加载至所述可见光光源的电流驱动上，以驱动所述可见光光源发出光信号。通过上述方式，本专利技术将由不同大小的频率所组成的频率帧作为可见光的光源标识，相对于现有的以0、1比特位构成光源标识的方案，无需使用相当长的比特位就能标识几乎所有的可见光光源，具有极大的可扩展性，同时设置每个频率对应的信号发射持续时间，能够保证可见光接收端正常接收并识别可见光信号。本专利技术能够提升基于室内定位的可见光通信系统的可扩展性。附图说明图1为本专利技术可见光室内定位的通信方法第一实施例的流程示意图；图2为本专利技术可见光室内定位的通信方法第二实施例的流程示意图；图3为本专利技术可见光室内定位的通信装置第一实施例的功能模块示意图；图4为本专利技术可见光室内定位的通信装置第二实施例的功能模块示意图；图5为本专利技术可见光室内定位的通信系统一实施例的功能模块示意图；图6为本专利技术可见光室内定位的通信系统实施例中可见光接收端处理频率帧的示意图。本专利技术目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。具体实施方式应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。本专利技术提供一种可见光室内定位的通信方法。参照图1，图1为本专利技术可见光室内定位的通信方法第一实施例的流程示意图。所述方法包括如下步骤：步骤S10，构建用于标识可见光光源的频率帧，所述频率帧由一个帧头位和若干光源标识位组成；本专利技术应用于可见光室内定位通信系统，该系统由可见光发射端和可见光接收端组成，其中，可见光发射端控制各种不同类型的光源发光，如发光二极管LED、激光二极管LD等，可见光接收端为移动终端，包括智能手机、平板电脑等。可见光接收端通过接收可见光并识别可见光光源的ID(身份)，从而确定与可见光光源之间的相对位置而实现自身定位。本实施例可见光室内定位的通信方法应用于可见光发射端。首先，可见光发射端构建用于标识可见光光源的频率帧，该频率帧由一个帧头位和若干光源标识位组成，且频率帧的每一位都由一个频率组成，从而帧头位频率和若干光源标识位频率构成了一个频率组合，不同的频率组合用于标识不同的可见光光源。一般地，对于不同的可见光光源，帧头位频率为一固定频率，而光源标识位的位数及对应的频率可根据需要标识的不同可见光光源的个数进行灵活设置。步骤S20，分别为所述频率帧的帧头位和每个光源标识位分配不同大小的频率值；可见光发射端分别为构建的频率帧的帧头位和每个光源标识位分配不本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种可见光室内定位的通信方法，应用于可见光发射端，其特征在于，所述方法包括如下步骤：构建用于标识可见光光源的频率帧，所述频率帧由一个帧头位和若干光源标识位组成；分别为所述频率帧的帧头位和每个光源标识位分配不同大小的频率值；根据分配的频率值和预设的每个频率对应的信号发射持续时间，将所述频率帧转换为电流信号并加载至所述可见光光源的电流驱动上，以驱动所述可见光光源发出光信号。

【技术特征摘要】
1.一种可见光室内定位的通信方法，应用于可见光发射端，其特征在于，所述方法包括如下步骤：构建用于标识可见光光源的频率帧，所述频率帧由一个帧头位和若干光源标识位组成；分别为所述频率帧的帧头位和每个光源标识位分配不同大小的频率值；根据分配的频率值和预设的每个频率对应的信号发射持续时间，将所述频率帧转换为电流信号并加载至所述可见光光源的电流驱动上，以驱动所述可见光光源发出光信号。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述构建用于标识可见光光源的频率帧的步骤之前，还包括：建立包含有若干不同频率值的频率表，所述频率表的频率值之间均匀间隔预定频率大小；将所述频率表中的最小频率值设置为所述频率帧的帧头位频率，根据所述频率表中除所述最小频率值以外的其他频率值设置所述频率帧的标识位频率，同时设置每个频率对应的信号发射持续时间。3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述光源标识位为8位，所述频率表中的最小频率值为11369.16Hz，最大频率值为22049.28Hz，频率值之间均匀间隔344.52Hz，所述每个频率对应的信号发射持续时间为17.4ms。4.如权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，所述电流信号为占空比为90％的方波信号。5.一种可见光室内定位的通信装置，应用于可见光发射端，其特征在于，所述装置包括：构建模块，用于构建用于标识可见光光源的频率帧，所述频率帧由一个帧头位和若干光源标识位组成；分配模块，用于分别为所述频率帧的帧头位和每个光源标识位分配不同大小的频率值；驱动模块，用于根据分配的频率值和预设的每个频率对应的信号发射持续时间，将所述频率帧转换为电流信号并...

【专利技术属性】
技术研发人员：邓楠，C·特里，
申请(专利权)人：深圳前沿通信技术开发有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44