CN103684594B - 基于可见光通信的编码方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种基于可见光通信的编码方法，可把手机闪光灯发出的可见光信号编码，用高电平的个数表示2比特的信号，高电平与2比特的信号一一对应，2比特的信号按组划分，四组2比特的信号表示一个字节，每组信号发送的周期完全相同。该方法编码方式简单，编码后的信号传输稳定、延时少，另外，本发明每组信号发送的周期完全相同，因此信号的发送时间不因发送信号的不同而改变，信号发送速度快。
Description
技术领域
本发明涉及可见光通信领域，具体地涉及一种可见光通信的编码方法。
背景技术
可见光通信是一种在LED技术上发展起来的新兴的、短距离高速无线光通信技术。可见光通信的基本原理就是利用发光二极管（LED）比荧光灯和白炽灯切换速度快的特点，通过LED光源的高频率闪烁来进行通信，有光代表1，无光代表0，发出高速的光信号，再经过光电转换而获得信息。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。
物联网是一个基于互联网、传统电信网等信息承载体，让所有能够被独立寻址的普通物理对象实现互联互通的网络。物联网指的是将无处不在的末端设备和设施，通过各种无线或有线的长距离或短距离通讯网络实现互联互通，提供安全可控乃至个性化的实时在线监测、定位追溯、报警联动、调度指挥、预案管理、远程控制、安全防范、远程维保、在线升级、统计报表、决策支持、领导桌面等管理和服务功能，实现对设备的高效、节能、安全、环保的“管、控、营”一体化。传统的物联网一般通过各种无线或有线的通讯网络实现互联互通，采用传统的通信技术。传统的物联网一般通过各种无线或有线的通讯网络实现互联互通，采用传统的通信技术。
现有技术中，将可见光通信应用于物联网中，俗称光子物联网。光子物联网利用发光二极管LED或者手机闪光灯发出频闪信号，作为光子物联网的无线传播的媒介，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。因此如何将频闪的可见光信号编码并保证编码的信号稳定、延时小，成为可见光通信技术中的亟需解决的问题。
发明内容
本发明解决的技术问题在于，提供一种基于可见光通信的编码方法，该方法编码简单，经过编码的信号传输稳定、延时少，信号发送的周期不变，信号发送速度较快。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案为，提供一种基于可见光通信的编码方法，可把手机闪光灯发出的可见光编码，用高电平的个数表示2比特的信号，高电平与2比特的信号一一对应，2比特的信号按组划分，四组2比特的信号表示一个字节，每组信号发送的周期完全相同。
在本发明优选的实施方式中，1个高电平表示00、2个高电平表示01、3个高电平表示10、4个高电平表示11。
在本发明优选的实施方式中，低电平表示00、1个高电平表示01、2个高电平表示10、3个高电平表示11。
在本发明优选的实施方式中，1个高电平表示00、2个高电平表示10、3个高电平表示01、4个高电平表示11。
在本发明优选的实施方式中，1个高电平表示11、2个高电平表示10、3个高电平表示01、4个高电平表示00。
在本发明优选的实施方式中，每组信号发送的周期为57-63ms。
在本发明优选的实施方式中，高电平的延迟时间不小于1ms。
在本发明优选的实施方式中，高电平的延迟时间为5ms。
在本发明优选的实施方式中，每组信号内低电平的延迟时间不大于每组信号间低电平延迟时间的一半。
在本发明优选的实施方式中，每组信号内低电平的延迟时间、每组信号间低电平的延迟时间与每组信号高电平的延迟时间之和等于每组信号发送的周期。
本发明的有益效果在于，提供一种基于可见光通信的编码方法，该方法编码方式简单，编码后的信号传输稳定、延时少，另外，本发明每组信号发送的周期完全相同，因此信号的发送时间不因发送信号的不同而改变，信号发送速度快。
附图说明
图1，本发明第一优选实施例信号示意图；
图2，本发明第二优选实施例信号示意图；
图3，本发明第三优选实施例信号示意图；
图4，本发明第四优选实施例信号示意图。
具体实施方式
下面结合附图及具体实施例对本发明做进一步的描述。
本发明提供一种基于可见光通信的编码方法，可把手机闪光灯发出的频闪可见光及其他频闪的可见光编码，用高电平的个数表示2比特的信号，2比特的信号有4种类型：00、01、10、11，高电平为0个也就是低电平时，也能表示2比特的信号，编码时高电平个数与2比特的信号是一一对应的，2比特的信号按组划分，四组2比特的信号表示一个字节，每组信号发送的周期完全相同，采用固定周期的方法发送不同的信号，信号的发送时间不因发送信号的不同而改变，进而减少每组信号内低电平的延迟时间，使信号发送更稳定、速度更快。
本发明每组信号发送的周期为57-63ms，每组信号内低电平的延迟时间、每组信号间低电平的延迟时间与每组信号高电平的延迟时间之和等于每组信号发送的周期。
本发明的高电平延迟时间为不小于1ms，优选5ms。
应当理解，每组信号内低电平的延迟时间不大于每组信号间低电平延迟时间的一半，根据每组信号间低电平延迟时间可区分两组不同的信号。
当手机闪光灯发出频闪可见光的频率大于1ms时，可用本发明的编码方法将该频闪可见光进行编码，优选5ms、10ms。
实施例1
设1个高电平表示00、2个高电平表示01、3个高电平表示10、4个高电平表示11，信号发送周期为60ms，高电平的延迟时间为5ms，则按该编码方法发送的信号示意图参见图1，本发明第一优选实施例信号示意图，本实施例发送的信号为00011011。
实施例2
设低电平表示00、1个高电平表示01、2个高电平表示10、3个高电平表示11，信号发送周期为59ms，高电平的延迟时间为5ms，则按该编码方法发送的信号示意图参见图2，本发明第二优选实施例信号示意图，用低电平表示2比特的信号，减少了高电平的个数，使信号更加稳定，同时，信号总发送时间不会因发送信号不同而改变，本实施例发送的为01110010。
实施例3
设1个高电平表示00、2个高电平表示10、3个高电平表示01、4个高电平表示11，信号发送周期为63ms，高电平的延迟时间为4.7ms，则按该编码方法发送的信号示意图参见图3，本发明第三优选实施例信号示意图,本实施例发送的信号为00100111。
实施例4
设1个高电平表示11、2个高电平表示10、3个高电平表示01、4个高电平表示00，信号发送周期为57ms，高电平的延迟时间为5.2ms，则按该编码方法发送的信号示意图参见图4，本发明第四优选实施例信号示意图,本实施例发送的信号为11100100。
以上实施例仅是示意性的，1个高电平也可表示10或01，2个高电平也可表示00或11，同理类推，高电平个数与2比特信号的一一对应关系可根据用户需要设置，另外，用户可根据实际发送信号的稳定性情况，适当减小每组信号发送的周期，提高信号的传输速度和传输效率。
上面结合附图对本发明的实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本发明的保护之内。
Claims (8)
1.一种基于手机的可见光通信的编码方法，可把手机闪光灯发出的可见光编码，其特征在于，以上升沿作为每个高电平的起始部分，用高电平的个数表示2比特的信号，所述高电平的个数与所述2比特的信号一一对应，所述2比特的信号按组划分，四组所述2比特的信号表示一个字节，每组所述信号发送的周期完全相同，所述周期等于每组所述信号内低电平的延迟时间、每组所述信号间低电平的延迟时间与每组所述信号高电平的延迟时间之和，每组所述信号内低电平的延迟时间不大于每组所述信号间低电平延迟时间的一半。
2.根据权利要求1所述的基于手机的可见光通信的编码方法，其特征在于，1个高电平表示00、2个高电平表示01、3个高电平表示10、4个高电平表示11。
3.根据权利要求1所述的基于手机的可见光通信的编码方法，其特征在于，低电平表示00、1个高电平表示01、2个高电平表示10、3个高电平表示11。
4.根据权利要求1所述的基于手机的可见光通信的编码方法，其特征在于，1个高电平表示00、2个高电平表示10、3个高电平表示01、4个高电平表示11。
5.根据权利要求1所述的基于手机的可见光通信的编码方法，其特征在于，1个高电平表示11、2个高电平表示10、3个高电平表示01、4个高电平表示00。
6.根据权利要求1所述的基于手机的可见光通信的编码方法，其特征在于，每组所述信号发送的周期为57-63ms。
7.根据权利要求1所述的基于手机的可见光通信的编码方法，其特征在于，所述高电平的延迟时间不小于1ms。
8.根据权利要求7所述的基于手机的可见光通信的编码方法，其特征在于，所述高电平的延迟时间为5ms。
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| US20110222849A1 (en) * | 2010-03-12 | 2011-09-15 | Kookmin University Industry-Academic Cooperation Foundation | Optical transmission apparatus for visible light communication |
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