CN102983976A

CN102983976A - 基于光信号的授权方法和装置

Info

Publication number: CN102983976A
Application number: CN2012104621685A
Authority: CN
Inventors: 刘若鹏; 栾琳; 肖光锦
Original assignee: Kuang Chi Innovative Technology Ltd
Current assignee: Kuang Chi Intelligent Photonic Technology Ltd
Priority date: 2012-11-16
Filing date: 2012-11-16
Publication date: 2013-03-20
Anticipated expiration: 2032-11-16
Also published as: CN102983976B

Abstract

本发明实施例公开了一种基于光信号的授权方法和装置，该授权方法包括：获取认证信息；采用编码效率在预设范围的编码方式对所述认证信息进行编码；以光信号的形式发送编码后的认证信息。以提高可见光通信系统中的编码效率，进而提高系统的运行速度。

Description

基于光信号的授权方法和装置

技术领域

本发明涉及可见光通信技术领域，尤其涉及一种基于光信号的授权方法和装置。

背景技术

无线光通信技术又称可见光通讯，其传输速率最高达每秒千兆。无线光通信技术因为其数据不易被干扰和捕获，光通信设备制作简单且不宜损坏或消磁，可以用来制作无线光加密钥匙。与微波技术相比，无线光通信有相当丰富的频谱资源，这是一般微波通信和无线通信无法比拟的；同时可见光通信可以适用任何通信协议、适用于任何环境；在安全性方面，其相比传统的磁性材料，无需担心消磁问题，更不必担心通信内容被人窃取；无线光通信的设备架设灵活便捷，且成本低廉，适合大规模普及应用。

现有技术中,由于可见光具有指向性高，不能穿透障碍物等特点，因此比无线具备更高的安全性。光子物联网利用发光二极管LED发出频闪信号，作为光子物联网的无线传播的媒介，所谓频闪信号，即通过LED发光的开与关，有光代表1，无光代表0，发出的脉冲调制信号，经过近距离传播后，再经过光电转换而获得信息。可见光的指向性高，不能穿透障碍物，比使用无线通信方式的物联网具有更高的安全性。

但是对于某些终端(如手机)发出的可见光信号由于系统的运行速度等原因，导致发出的可见光信号不稳定，因此采用适合的编码方式，以提高系统运行速度编码效率是急需解决的问题。

发明内容

本发明实施例所要解决的技术问题在于，提高可见光通信系统中的编码效率，进而提高系统的运行速度，降低终端发出的可见光信号不稳定性。

为了解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种基于光信号的授权方法，包括：

获取认证信息；

采用编码效率在预设范围的编码方式对所述认证信息进行编码；

以光信号的形式发送编码后的认证信息。

可选的,所述编码效率的预设范围是0-100%。

可选的，编码效率的预设范围是50%-100%。

可选的，编码效率的预设范围是30%-70%。

可选的，编码效率的预设范围是90%-100%。

可选的，编码效率的预设范围是0-50%。

可选的，编码效率的预设范围是10%-40%。

其中，所述编码方式是单极性归零码、双极性归零码、单极不归零码、双极不归零码、或者非归零反相编码。

可选的，所述获取认证信息，包括：

从本地存储单元获取认证信息。

可选的，所述获取认证信息，包括：

通过数据接口从外部获取认证信息；或者，

通过无线网络获取从外部认证信息；或者，

通过拍照的方式从外部获取认证信息。

可选的，所述获取认证信息之前，还包括：

接收触发信息，显示认证操作界面。

可选的，所述接收触发信息，具体包括：

通过按键接收触发信息；或者，

通过触摸屏接收触发信息。

可选的，所述通过触摸屏接收触发信息，具体包括：

通过滑动解锁接收触发信息；或者，

通过指纹认证接收触发信息。

可选的，所述采用编码效率在预设范围的编码方式对所述认证信息进行编码之前，还包括：

对所述认证信息进行加密。

可选的，对所述认证信息进行加密，具体包括：

采用变化的伪码信号对所述认证信息进行加密。

可选的，所述变化的伪码信号是随本地时间的变化而连续变化的伪码信号；或者，

随预设的单位时间进行变化的伪码信号。

可选的，所述变化的伪码信号是随发射信号的预设次数而变化的伪码信号。

可选的，所述变化的伪码信号是信号的频率根据本地时钟信息的变化进行频率变化的伪码信号；或者，

所述变化的伪码信号是信号的频率根据晶振信息的变化进行频率变化的伪码信号。

可选的，所述采用变化的伪码信号对所述认证信息进行加密，具体包括：

采用变化的伪码信号对所述认证信息进行逻辑运算和/或算术运算。

其中，所述采用变化的伪码信号对所述认证信息进行加密，具体包括：

采用MD5加密算法、RSA加密算法、DES加密算法、或者AES加密算法对所述认证信息进行加密。

其中，所述认证信息是ID信息、或者生物特征信息。

为了解决上述技术问题，本发明实施例还提供了一种基于光信号的授权装置，包括：编码器，用于采用编码效率在预设范围的编码方式对所述认证信息进行编码；

发射器，用于以光信号的形式发送编码后的认证信息。

其中，所述编码器为单极不归零码编码器、双极不归零码编码器、或者非归零反相编码器。

可选的，所述授权装置还包括存储器，用于存储所述认证信息。

其中，所述授权装置还包括与所述编码器连接的MD5加密运算器、RSA加密运算器、DES加密运算器、或者AES加密运算器。

可选的，所述授权装置还包括伪码发生器，用于输出变化的伪码信号；加密器，用于将所述变化的伪码信号与所述认证信息进行加密运算。

可选的，所述加密器是逻辑运算器和/或算术运算器。

可选的，所述授权装置还包括与所述编码器通信连接的按键和/或触摸屏。

可选的，所述授权装置还包括与触摸屏连接的指纹处理器，用于接收并认证所述触摸屏采集的指纹信息。

可选的，所述授权装置还包括滑动处理器，用于接收并认证所述触摸屏接收的滑动解锁信息。

可选的，所述授权装置还包括驱动器，用于驱动所述发射器以光信号的形式发送编码后的认证信息。

其中，所述授权装置为手机、MP3、MP4、PSP等移动电子设备、或者独立存在的设备。

相对于现有技术，本发明在可见光通信的过程中，采用编码效率在预设范围的编码方式对认证信息进行编码，提高了系统的运行速度，尤其对于手机等对系统运行速度要求比较高的设备，提高终端发出的光信号的稳定性。

附图说明

图1（a），是本发明实施例1提供的一种基于光信号的授权方法流程图；

图1（b），是本发明实施例1提供的编码方式对应的波形图；

图2，是本发明实施例2提供的一种基于光信号的授权方法流程图；

图3，是本发明实施例3提供的一种基于光信号的授权方法流程图；

图4，是本发明实施例4提供的一种基于光信号的授权方法流程图；

图5，是本发明实施例5提供的一种基于光信号的授权装置结构示意图；

图6，是本发明实施例6提供的一种基于光信号的授权装置结构示意图；

图7，是本发明实施例7提供的一种基于光信号的授权装置结构示意图。

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作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。

实施例1：

参见图1（a），是本发明实施例1提供的一种基于光信号的授权方法流程图，该授权方法包括如下步骤：

S101：从外部获取认证信息。如，从外部网络获取认证信息，或者通过USB接口获取认证信息。该认证信息可以是生物特征信息，如指纹认证信息、虹膜信息等；也可以是数字信息，如ID信息。

S102：采用编码效率在预设范围的编码方式对认证信息进行编码。

其中，编码效率的可选范围是0-100%，如编码效率是30%-70%、90%-100%、0-50%、10%-40%、95%-100%、或者20%-50%等，优选编码效率的范围是50%-100%。

具体的，编码方式对应的编码方式包括：单极性归零码、双极性归零码、单极不归零码、双极不归零码、或者非归零反相编码等编码方式，在具体的实施过程中，根据编码效率的具体需求，也可以自信设定对应的编码方式。

参见图1（b），是本发明实施例1提供的编码方式对应的波形图。单极不归零码（Unipolar NRZ）正电平表示二进制信息代码1，零电平代表二进制信息代码0，脉冲之间无间隔，其特点是极性单一，有直流分量。双极不归零码（BipolarNRZ）用正电平表示进制信息代码1，负电平代表二进制信息代码0，脉冲之间无间隔，其特点是正负电平幅度相等，当0、1等概率出现时无直流分量。非归零反相码(No Return Zero-Inverse)这种码也叫差分码，是利用相邻码元电平的变化与否来表示信息代码1和0。例如，与前一码元的电平相比较，电平改变表示信息代码为1，电平不变表示信息代码为0，所以又称差分码为相对码。

S103：以光信号的形式发送编码后的认证信息。

例如，将编码后的认证信息以二进制表示，二进制数字“1”和“0”分别代表高电平和低电平来控制LED的“开”和“关”，当这些数字信号中的比特为“1”时，代表高电平，控制LED灯打开，LED灯发出可见光；当这些数字信号中的比特为“0”时，代表低电平，控制LED灯关闭，LED灯不发光。

本实施例中，采用编码效率高于预设数值的编码方式对从外部获取的认证信息进行编码，从而可提高系统的运行速度。

实施例2：

参见图2，是本发明实施例2提供的一种基于光信号的授权方法流程图，该授权方法包括如下步骤：

S201：通过按键接收触发信息，显示认证操作界面。例如，接收到来自按键的触发信息时，在显示屏上显示钥匙图片的信息；或者，显示文字信息，指示用户进入下一步操作。

S202：从本地存储单元获取ID信息。

S203：采用变化的伪码信号对所述认证信息进行加密，获得加密信息。例如采用变化的伪码信号对所述认证信息进行逻辑运算和/或算术运算。

其中，变化的伪码信号可以是随本地时间的变化而连续变化的伪码信号；或者随预设的单位时间进行变化的伪码信号。也可以是随发射信号的预设次数而变化的伪码信号。还可以是信号的频率根据预设条件而变化的伪码信号，例如伪码信号的频率根据晶振信息的变化进行频率变化；或者，伪码信号的频率根据本地时钟信息的变化进行频率变化。

其中，逻辑运算包括异或运算、同或运算、或者与非运算等方式；算术运算包括加法、减法、乘法、或者除法运算等方式。

S204：采用单极不归零码对加密信号进行编码。单极不归零码正电平表示二进制信息代码1，零电平代表二进制信息代码0，脉冲之间无间隔，其特点是极性单一，有直流分量。

S205：驱动LED灯发送编码后的ID信息。

例如，将编码后的ID信息以二进制表示，二进制数字“1”和“0”分别代表低电平和高电平来控制LED的“关”和“开”，当这些数字信号中的比特为“1”时，代表低电平，控制LED灯不发光；当这些数字信号中的比特为“0”时，代表高电平，控制LED灯发光。

本实施例中，认证信息是ID信息，采用单极不归零码的编码方式对获取的ID信息进行编码，用一个比特码就能完成一个比特信息的传输，因此传输效率为100%。提高了系统的运行速度。

实施例3：

参见图3，是本发明实施例3提供的一种基于光信号的授权方法流程图，该授权方法包括如下步骤：

S301：通过滑动解锁接收触发信息，显示认证操作界面。具体的，接收到用户滑动触摸屏上的滑动解锁键时，对其进行认证，若合法则在用户操作界面显示钥匙图样、或者文字等信息指示用户进入下一个操作步骤。

S302：从本地存储单元获取指纹信息。

S303：采用MD5加密算法、RSA加密算法、DES加密算法、或者AES加密算法对所述指纹信息进行加密，获得指纹加密信息。

S304：采用双极不归零码对指纹加密信息进行编码。双极不归零码用正电平表示进制信息代码1，负电平代表二进制信息代码0，脉冲之间无间隔，其特点是正负电平幅度相等，当0、1等概率出现时无直流分量。

S305：驱动红外发光二极管发送编码后的指纹加密信息。

例如，将编码后的指纹信息以二进制表示，二进制数字“1”和“0”分别代表高电平和低电平来控制LED的“开”和“关”。

本实施例中，认证信息是指纹信息，采用双极不归零码的编码方式对指纹信息进行编码，用一个比特码就能完成一个比特信息的传输，因此传输效率为100%。提高了系统的运行速度。

实施例4：

参见图4，是本发明实施例4提供的一种基于光信号的授权方法流程图，该授权方法包括如下步骤：

S401：采集用户的指纹信息，采用预存的验证信息对该指纹信息进行认证，若通过认证，进入S402。

S402：从本地存储单元获取ID信息。

S403：将随单位时间变化的伪码信号与ID信息进行逻辑运算，获得加密ID信息。

S404：采用非归零反相编码的方式对获取的加密ID信息进行编码。非归零反相码也叫差分码，是利用相邻码元电平的变化与否来表示信息代码1和0。例如，与前一码元的电平相比较，电平改变表示信息代码为1，电平不变表示信息代码为0，所以又称差分码为相对码。

S405：驱动LED灯发送编码后的加密ID信息。

例如，将编码后的ID信息以二进制表示，二进制数字“1”和“0”分别代表高电平和低电平来控制LED的“开”和“关”。

本实施例中，采用非归零反相编码的编码方式对获取的ID信息进行编码，用一个比特码就能完成一个比特信息的传输，因此传输效率为100%。提高了系统的运行速度。

参见图5，是本发明实施例5提供的一种基于光信号的授权装置结构示意图，该授权装置可以是手机、MP3、MP4、PSP等移动电子设备、或者独立存在的装置，包括：

按键501，用于接收来自用户的触发信息。

存储单元502，用户存储用户认证信息。该认证信息可以是指纹认证信息，也可以是数字信息，如ID信息。

分别与按键501和存储单元502连接的编码器503，用于接收到来自按键501的触发信息时，从存储单元502获取认证信息，采用编码效率在预设范围的编码方式对所述认证信息进行编码。具体的，编码器503为单极不归零码编码器、双极不归零码编码器、或者非归零反相编码器等。

与编码器503连接的驱动器504，用于驱动光信号发射单元505发送编码后的认证信息。例如，通过二进制数字“1”和“0”分别代表高电平和低电平来控制LED灯的“开”和“关”。

与编码器503连接的加密器506，用于对认证信息进行加密。该加密器可以是MD5加密运算器、RSA加密运算器、DES加密运算器、或者AES加密运算器；还可以是逻辑运算器和/或算术运算器。

参见图6，是本发明实施例6提供的一种基于光信号的授权装置结构示意图，该授权装置可以是手机、MP3、MP4、PSP等移动电子设备、或者独立存在的装置，包括：

触摸屏601，用于接收来自用户的触发信息。

与触摸屏601连接的指纹处理器602，用于接收并认证触摸屏601采集的指纹信息，若通过验证，发送指纹验证成功的指令。

分别与指纹处理器602和存储单元502连接的编码器503，用于从指纹处理器602接收到指纹验证成功的指令时，从存储单元502获取认证信息，采用编码效率高于50%的编码方式对认证信息进行编码。具体的，编码器503为单极不归零码编码器、双极不归零码编码器、或者非归零反相编码器等编码效率高于50%的编码编码器。

与编码器503连接的驱动器504，用于驱动可见光发射单元505发送编码后的认证信息。例如，通过二进制数字“1”和“0”分别代表高电平和低电平来控制LED灯的“开”和“关”。

参见图7，是本发明实施例7提供的一种基于光信号的授权装置结构示意图，该授权装置可以是手机、MP3、MP4、或者PSP等移动电子设备，包括：

触摸屏601，用于接收来自用户的触发信息。

与触摸屏601连接的滑动处理器701，用于接收并认证触摸屏601接收的滑动解锁信息，若通过验证，发送指纹验证成功的指令。

存储单元603，用户存储用户认证信息。该认证信息可以是指纹认证信息，也可以是数字信息，如ID信息。

分别与滑动处理器701和存储单元502连接的编码器503，用于从指纹处理器602接收到指纹验证成功的指令时，从存储单元502获取认证信息，采用编码效率高于50%的编码方式对认证信息进行编码。具体的，编码器503为单极不归零码编码器、双极不归零码编码器、或者非归零反相编码器等编码效率高于预设数值编码器。

在具体的实施过程中，在编码器503与驱动器504之间还可能连接有反相器。此时二进制数字“1”和“0”分别代表低电平和高电平来控制LED灯的“关”和“开”。

综上所述，本发明实施例采用的编码效率对应的编码方式，对于手机等系统运行速度要求比较高的电子设备，可提升提高终端发出的光信号的稳定性。

以上所揭露的仅为本发明的部分实施例，不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。

Claims

1.一种基于光信号的授权方法，其特征在于，包括：

获取认证信息；

以光信号的形式发送编码后的认证信息。

2.根据权利要求1所述的授权方法，其特征在于,所述编码效率的预设范围是0-100%。

3.根据权利要求1所述的授权方法，其特征在于，编码效率的预设范围是50%-100%。

4.根据权利要求1所述的授权方法，其特征在于，编码效率的预设范围是30%-70%。

5.根据权利要求1所述的授权方法，其特征在于，编码效率的预设范围是90%-100%。

6.根据权利要求1所述的授权方法，其特征在于，编码效率的预设范围是0-50%。

7.根据权利要求1所述的授权方法，其特征在于，编码效率的预设范围是10%-40%。

8.根据权利要求1所述的授权方法，其特征在于，所述编码方式是单极性归零码、双极性归零码、单极不归零码、双极不归零码、或者非归零反相编码。

9.根据权利要求1所述的授权方法，其特征在于，所述获取认证信息，包括：

从本地存储单元获取认证信息。

10.根据权利要求1所述的授权方法，其特征在于，所述获取认证信息，包括：

通过数据接口从外部获取认证信息；或者，

通过无线网络从外部获取认证信息；或者，

通过拍照的方式从外部获取认证信息。

11.根据权利要求1所述的授权方法，其特征在于，所述获取认证信息之前，还包括：

接收触发信息，显示认证操作界面。

12.根据权利要求11所述的授权方法，其特征在于，所述接收触发信息，具体包括：

通过按键接收触发信息；或者，

通过触摸屏接收触发信息。

13.根据权利要求12所述的授权方法，其特征在于，所述通过触摸屏接收触发信息，具体包括：

通过滑动解锁接收触发信息；或者，

通过指纹认证接收触发信息。

14.根据权利要求1所述的授权方法，其特征在于，所述采用编码效率在预设范围的编码方式对所述认证信息进行编码之前，还包括：

对所述认证信息进行加密。

15.根据权利要求14所述的授权方法，其特征在于，对所述认证信息进行加密，具体包括：

采用变化的伪码信号对所述认证信息进行加密。

16.根据权利要求15所述的授权方法，其特征在于，所述变化的伪码信号是随本地时间的变化而连续变化的伪码信号；或者，

随预设的单位时间进行变化的伪码信号。

17.根据权利要求15所述的授权方法，其特征在于，所述变化的伪码信号是随发射信号的预设次数而变化的伪码信号。

18.根据权利要求15所述的授权方法，其特征在于，所述变化的伪码信号是信号的频率根据本地时钟信息的变化进行频率变化的伪码信号；或者，

19.根据权利要求15所述的授权方法，其特征在于，所述采用变化的伪码信号对所述认证信息进行加密，具体包括：

20.根据权利要求14所述的授权方法，其特征在于，对所述认证信息进行加密，具体包括：

21.根据权利要求1所述的授权方法，其特征在于，所述认证信息是ID信息、或者生物特征信息。

22.一种基于光信号的授权装置，其特征在于，包括：编码器，用于采用编码效率在预设范围的编码方式对所述认证信息进行编码；

发射器，用于以光信号的形式发送编码后的认证信息。

23.根据权利要求22所述的授权装置，其特征在于，所述编码器为单极不归零码编码器、双极不归零码编码器、或者非归零反相编码器。

24.根据权利要求22所述的授权装置，其特征在于，所述授权装置还包括存储器，用于存储所述认证信息。

25.根据权利要求22所述的授权装置，其特征在于，所述授权装置还包括与所述编码器连接的MD5加密运算器、RSA加密运算器、DES加密运算器、或者AES加密运算器。

26.根据权利要求22所述的授权装置，其特征在于，所述授权装置还包括伪码发生器，用于输出变化的伪码信号；

加密器，用于将所述变化的伪码信号与所述认证信息进行加密运算。

27.根据权利要求26所述的授权装置，其特征在于，所述加密器是逻辑运算器和/或算术运算器。

28.根据权利要求22所述的授权装置，其特征在于，所述授权装置还包括与所述编码器通信连接的按键和/或触摸屏。

29.根据权利要求28所述的授权装置，其特征在于，所述授权装置还包括与触摸屏连接的指纹处理器，用于接收并认证所述触摸屏采集的指纹信息。

30.根据权利要求28所述的授权装置，其特征在于，所述授权装置还包括滑动处理器，用于接收并认证所述触摸屏接收的滑动解锁信息。

31.根据权利要求22所述的授权装置，其特征在于，所述授权装置还包括驱动器，用于驱动所述发射器以光信号的形式发送编码后的认证信息。

32.根据权利要求22所述的授权装置，器特征在于，所述授权装置为手机、MP3、MP4、PSP等移动电子设备、或者独立存在的装置。