CN103634735A - 由声波通信和无线通信联合组成的近场通信系统和通信方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及近场通信技术领域，具体涉及一种由声波通信和无线通信联合组成的近场通信系统及通信方法，该系统由用户端的移动通信终端、服务端的固定模块、已经App应用软件组成，固定模块上设有声波感应区，当移动通信终端接触或者靠近此声波感应区时，移动通信终端通过声波发送本机的用户标识信息到固定模块，固定模块接收到声波信号后解调解码得到移动通信终端的用户身份标识，并快速地在移动通信终端和固定模块之间建立无线通信连接，并进行无线数据交换。本发明的有益效果为：不需要互联网环境；能够快速方便地交换信息资讯；不需要nfc芯片硬件，适用大多数手机和平板电脑。

Description

由声波通信和无线通信联合组成的近场通信系统和通信方法

技术领域

本发明涉及近场通信技术领域，具体涉及一种由声波通信和无线通信联合组成的近场通信系统及其通信方法。

背景技术

个人移动通信近年来发生着突飞猛进的进步，个人移动终端，包括智能手机和平板电脑的用户量呈逐年增长的趋势。这些移动通信终端不仅给我们带来了通信的方便，而且也正在从各个方面融入我们的生活，使我们的生活方式随之发生着改变。

目前个人手机在公共场合获得信息的方法有以下几种：一种方法是拍二维码，通过手机拍照得到简单信息或链接。但是信息量小，更多的信息需要上网浏览，需要周围有互联网环境，占用流量，速度比较慢。拍照过程需要耗费时间。第二种方法是通过U盘或硬盘进行直接拷贝数据，比较繁琐，而且随身需要携带U盘或硬盘，不方便而且耗费时间。第三种传递信息的方法是使用蓝牙传递数据，但是蓝牙的扫描配对时间较长，需要手工操作和等待。第四种方法是通过带nfc芯片的手机进行近场通信，但是需要手机或平板电脑需要预装nfc芯片，同时nfc本身的数据量很少，不足以传送较大的数据内容。

上述种种方式都表明，目前我们已有的近场数据获取方式在方便性、舒适性、功能性方面仍然有较大的提高空间。我们需要一种适用面更广的方便快速的近场数据资讯获取方式。本发明就在这种情况下提出的，并用全新的方法建立一种新型近场通信方式。并由此可以构建即时资讯获取系统，让人们可以快速地得到资讯信息，同时在必要的情况下用户也可以快速地提供本地信息给服务设施。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的缺陷和不足，提供一种能够快速进行数据信息交换的由声波通信和无线通信联合组成的近场通信系统及其通信方法。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

本发明所述的一种由声波通信和无线通信联合组成的近场通信系统，由用户端的移动通信终端和服务端的固定模块组成，固定模块上设有声波感应区，当移动通信终端接触或者靠近此声波感应区时，移动通信终端即可通过声波发送特征码和本机的用户身份标识到固定模块，固定模块接收到声波信号后解调解码得到移动通信终端的用户身份标识，并快速地在移动通信终端和固定模块之间建立无线通信连接，进行无线数据交换。

作为优选的，所述的无线数据交换为由固定模块到移动通信终端的单向数据交换。

作为优选的，所述的无线数据交换为固定模块和移动通信终端之间的双向数据交换。

作为优选的，所述的移动通信终端为智能手机或平板电脑。

作为优选的，所述的固定模块至少包括声波感受器、声波通信单元、无线通信单元、数据存储器、中央控制器、数据接口，所述的声波感受器、声波通信单元，无线通信单元、数据存储器和数据接口连接中央控制器。

作为优选的，所述的用户标识为移动通信终端的MAC ID。

作为优选的，所述的声波调制的载波频率在10kHz-25kHz范围内，调制方式为频移键控（FSK）。

作为优选的，所述的无线通信信道采用蓝牙协议的无线信道。

作为优选的，所述的固定模块可安装在室内外公共设施、商业设施、公共场馆、展厅、学校、医院、银行、公共服务机构、陆上交通工具、水上交通工具、空中交通工具、地下交通工具、仪器设备、公告区、广告区、签到处、排队处、这些场合，用于资讯信息发布、用户信息收集。

本发明所述的一种由声波通信和无线通信联合组成的近场移动通信方法，其特征在于：手持移动通信终端接触或者靠近固定模块的声波感应区，移动通信终端和固定模块即建立无线通信连接，并通过该连接进行数据交换。

采用上述结构后，本发明的有益效果为：

1. 可以快速方便地获得信息资讯，方便快速。数据类型广泛，包括语音、文字、图片等信息。

2. 周围环境中不需要互联网，不占用流量；

3. 不需要预装nfc芯片，适用于几乎所有手机和平板电脑；

4. 本系统可安装在室内外公共设施、商业设施、公共场馆、展厅、学校、医院、银行、公共服务机构、陆上交通工具、水上交通工具、空中交通工具、地下交通工具、仪器设备、公告区、广告区、签到处、排队处、这些场合，用于资讯信息发布、用户信息收集。

5.通过本发明的方法和装置可以通过软件建立资讯发布系统、访客登记系统、自动排队系统、签到系统、索取式广告系统、展会站台资料索取系统、服务类信息获取系统这些应用系统。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1是本发明的基本使用方法示意图；

图2是本发明的系统结构组成示意图；

图3是本发明的通信功能阶段示意图；

图4为本发明的近场通信功能流程示意图；

图5为本发明的固定模块的功能结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步的说明。

如图1-图5所示，本发明所述的一种由声波通信和无线通信联合组成的近场通信系统，由用户端的移动通信终端1和服务端的固定模块2块组成，固定模块上设有声波感应区3，当移动通信终端接触或者靠近此声波感应区3时，移动通信终端1通过声波发送本机的用户身份标识到固定模块2，该模块接收到声波信号后进行解调解码得到移动通信终端1的用户身份标识，并快速地在移动通信终端1和固定模块2之间建立无线通信连接，从而进行无线数据交换。

 如图1所示，基本使用方式是使用人手持移动通信终端，比如手机或者平板电脑，靠近服务端上的固定模块上的声波感应区，在1秒左右的时间内，服务端上的资讯信息就可以传送到用户端的移动通信终端，用户端的本地信息在许可的情况下也可以传送至服务端。本发明的方法和装置无须用户手机或平板电脑里面预装nfc芯片，也不需要互联网环境。而是直接通过无线信道得到所需的资讯。这些资讯的数据类型广泛，包括语音、文字、图片等信息。

本产品系统组成结构如图2所示，是由服务端的数个固定模块和用户端的移动通信终端，以及App应用软件共同组成的。固定模块内部由声波感受器、声波通信单元、无线通信单元、中央控制单元、数据存储器、数据接口、电源几个部分构成。服务端的固定模块的声波感应区上设置图形标识，指示用户可以在该区域进行本发明方式的近场通信。将一个或多个固定模块、手机或平板电脑、App应用程序、图形标识几个部分合起来就构成了即时资讯系统。装有App应用程序的手机或平板电脑通过接触或靠近标识区域，就可以交换相关的资讯信息，使用非常方便快速。

用户端和服务端的通信过程可以分为四个阶段，如图3所示，说明如下：第一阶段用户通过App应用软件开启本发明的近场通信功能，手机或平板电脑做出相应准备；第二阶段手机或平板电脑开始发送声波数据，包括用户身份识别信息和特征码；第三阶段服务端的固定模块收到用户身份识别信息后发起并建立无线连接；第四阶段固定模块和移动终端之间通过无线信道进行数据交换。

本发明的通信流程如图4所示。服务端的声波感应区在不断接受外部的声波信号，并进行解调和数据缓存，提取特征码。当有效特征码出现的时候，即开始对数据进行解码获得用户的身份识别信息。在用户端，即手机或平板电脑，通过App应用软件中通过用户界面上用户开启本近场通信选项后，手机或平板电脑就开始发送声波信号。该信号是身份识别信号编码后加上特征码，然后对特定频率的声波载波进行调制。固定模块获得用户端的身份识别信息后发起并建立无线连接，并传送数据。这些数据通过App应用软件在用户界面以文字、语音、图片等多种资讯形式呈现出来。同时App应用软件也允许用户将自己的相关个人信息，包括：姓名或昵称、联系方式、兴趣和需求等信息发送给服务端。这些信息，通过服务端的软件用于签到、排队、客登记、资料索取、资讯发送、市场统计等多种用途。

固定模块的结构如图5所示。固定模块内部包括无线收发天线、声波换能器或传感器、声波通信单元、无线通信单元、数据存储、中央控制器、数据接口、和供电几个部分。声波通信单元负责对位于10kHz-25kHz区间内的选定频率，比如20kHz的音频载波进行高灵敏度和宽动态范围接收，放大、滤波、解调、解码等功能。无线通信单元负责无线信道建立和无线数据传输。数据存储器负责存放需要发送的资讯内容和接收的用户端信息。中央控制器负责总体协调各个单元的运作。

用户端App软件包括：视觉交互界面、前端、和后台。其功能为：选定开启近场通信功能，选择是否发送个人信息和内容范围，选定允许接收资讯的内容范围、并对接收的资讯进行分类、存储、展现、和处理。

通过本发明的方法和装置可以通过软件建立资讯发布系统、访客登记系统、自动排队系统、签到系统、索取式广告系统、展会站台资料索取系统、服务类信息获取系统这些应用系统。

例1：某博物馆举办艺术品展。在各个展位旁边有一个图形标志，该标志指示此部位为可以通过本发明的方法靠近获取资讯的感应区。参观者手机上已经安装了本发明近场通信的App应用软件，同时博物馆也提示参观者可以免费下载和安装该软件。当参观者对某件艺术品感到有兴趣并想进一步获取信息深入了解的时候，用手机轻轻靠近标识部位的声波感应区，瞬间就得到了相关的资料，而且还可以慢慢聆听讲解员的讲解语音。这些资料是和该艺术品相关的创作背景、艺术内涵、创作者的介绍、艺术评论家观点、市场估价等。有图片、文字、音频等内容。这种方式给参观者带来了一种方便而优雅的方式来交换信息。参观者也可以选择性地将自己的联络方式和感兴趣方向留给展览举办方，以便今后获得兴趣领域的进一步信息，只需要在App应用软件上进行适当设置，然后同样用手机接触或靠近展厅内供参观者登记的声波感应区，瞬间其联络信息和兴趣方向就传送给了展览举办方。这些过程都不需要有互联网环境，不必担心室内某些地方的互联网信号不好。此外，参观者本来打算将她喜欢的作品拍照，带回去给家人朋友分享，后来她发现在室内拍照，不但效果不好，而且闪光灯还影响他人参观和欣赏。这时只需用平板电脑轻轻接触或靠近位于该艺术品旁边的图形标识，该艺术品的图片和介绍就快速地传送到她的平板电脑里了。

本发明的近场通信系统是可以反复使用的。在每次展览开幕之前，展览举办方把相关的资料信息通过数据接口更新各个固定无线模块的数据存储单元就行了。

例2：在某银行营业处，由于业务繁忙，很多人等待。用本发明的方法和系统可以构建一套不需要现场等待的自动排队系统。银行顾客进门以后只需用手机轻轻接触或靠近在门口的声波感应区，听到一声“滴滴”的确认音后，就已经进入排队队列了。即使暂时离开银行也不影响他的排队。通过这次近场通信，在他的允许情况下他的联络信息已经进入排队系统，银行会将排队实时信息通过他的联络方式传送到他的手机上。当他的号临近的时候，他再回到银行的服务大厅，接受服务。这种自动排队系统对餐厅、医院、学校、图书馆等各种公共服务部门都是适用的。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (9)

1.一种由声波通信和无线通信联合组成的近场移动通信系统，其特征在于：由用户端的移动通信终端、服务端的固定模块组成，固定模块上设有声波感应区，当移动通信终端接触或者靠近此声波感应区时，移动通信终端通过声波发送特征码和本机的用户标识，固定模块接收到声波信号后经过解调解码得到移动通信终端的特征码和用户标识，并快速与移动通信终端建立无线通信连接，进行无线数据交换。

2.一种由声波通信和无线通信联合组成的近场移动通信方法，其特征在于：手持移动通信终端接触或者靠近固定模块的声波感应区，移动通信终端和固定模块即建立无线通信连接，并通过该连接进行数据交换。

3.根据权利要求1所述的一种由声波通信和无线通信联合组成的近场移动通信系统，其特征在于：所述的数据交换为由固定模块到移动通信终端的单向数据交换或固定模块与移动通信终端之间的双向数据交换。

4.根据权利要求1所述的一种由声波通信和无线通信联合组成的近场移动通信系统，其特征在于：所述的移动通信终端上安装有App应用软件，用于用户界面、功能执行、数据管理和综合控制。

5.根据权利要求1或3或4任意一项所述的一种由声波通信和无线通信联合组成的近场移动通信系统，其特征在于：所述的移动通信终端为手机或平板电脑。

6.根据权利要求1或3所述的一种由声波通信和无线通信联合组成的近场移动通信系统，其特征在于：所述的固定模块至少包括声波感受器、声波通信单元、无线通信单元、数据存储器、中央控制器、数据接口，所述的声波感受器、声波通信单元，无线通信单元、数据存储器和数据接口连接中央控制器。

7.根据权利要求1所述的一种由声波通信和无线通信联合组成的近场移动通信系统，其特征在于：所述的声波载波频率在10kHz-25kHz范围内，调制方式为频移键控（FSK）。

8.根据权利要求1所述的一种由声波通信和无线通信联合组成的近场移动通信系统，其特征在于：所述的无线通信信道是采用蓝牙协议的无线信道。

9.根据权利要求1所述的一种由声波通信和无线通信联合组成的近场移动通信系统，其特征在于：所述的固定模块可安装在室内外公共设施、商业设施、公共场馆、展厅、学校、医院、银行、公共服务机构、陆上交通工具、水上交通工具、空中交通工具、地下交通工具、仪器设备、公告区、广告区、签到处、排队处、这些场合，用于资讯信息发布、用户信息收集。

Images