CN103956034A - 可见光通信与射频识别双模无线控制装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种可见光通信与射频识别双模无线控制装置。包括遥控端和受控端。遥控端包括控制模块、光发射模块、调制编码模块、RF读写模块、天线、RFID标签。受控端包括控制模块、解调解码模块、RF读写模块、天线、光接收模块、受控驱动模块。RFID标签可脱离遥控端使用，单独控制对应的受控端。遥控端可更换不同的RFID标签，以实现对不同受控端的控制。每个受控端都配有携带了受控端可以识别的RFID标签，当识别到相应的RFID标签信息，即完成控制。受控端受控方式包括：通过受控端RF读写模块和天线，读取RFID标签信息并实现控制；接收、处理并验证由携带RFID标签的遥控端发送的调制可见光信号，以实现控制。

Description

可见光通信与射频识别双模无线控制装置

技术领域

本发明属于可见光通信技术领域，特别涉及一种可见光通信(VLC)与射频识别（RFID）双模无线控制装置。

背景技术

可见光通信（Visible Light Communication，简称VLC）技术，就是在发送端利用LED等发光设备发出带有信息的调制可见光信号，接收端利用感光设备接收调制可见光信号以实现无线通信的方法。VLC技术不受电磁干扰、不具穿透性，因而具有很多的安全性。

射频识别（Radio Frequency Identification，简称RFID）技术，通过无线电射频信号识别特定目标并读写相关数据，而无需识别系统与特定目标之间建立机械接触。常用的有低频（125k~134.2K）、高频（13.56Mhz）、超高频、微波等技术。RFID易于操控、简单实用、特别适合用于自动化控制。

可见光通信距离远，收发设备设计简单，不占用射频信道，无电磁污染，抗电磁干扰。超高频RFID设备设计复杂，造价昂贵，电磁辐射大。中高频、高频RFID设备，通信距离短，远距使用不够方便。

本发明就是由这两项技术启发，将VLC技术与RFID技术相结合，应用在控制系统中。

发明内容

本发明的目的是提供一种可见光通信与射频识别双模无线控制装置。

本发明是这样实现的：一种可见光通信与射频识别双模无线控制装置，包括遥控端和受控端；遥控端包括遥控端控制模块、光发射模块、调制编码模块、遥控端RF读写模块、遥控端天线和RFID标签；受控端包括受控端控制模块、解调解码模块、受控端RF读写模块、受控端天线、光接收模块和受控驱动模块。

所述遥控端控制模块用于接收、加密RFID标签信息，并向调制编码模块发送加密的RFID标签信息，与外部设施通信，对遥控端的内部电路进行整体的控制。

所述光发射模块用于将加密、调制编码的电信号放大，并以调制可见光信号的形式发送出去。

所述调制编码模块用于对遥控端控制模块发送来的加密信息进行调制、编码，使其便于以光信号的形式发送。

所述遥控端RF读写模块和遥控端天线用于读取识别RFID标签的信息。

所述RFID标签用于保存唯一的电子编码，能够与RF读写模块和天线实现无线射频通信。

所述受控端控制模块用于解密、验证接收到的信息，给受控驱动模块发送控制信号，与其他设备通信，向外界发送报警信息，并对受控端电路进行整体的控制。

所述解调解码模块用于对光接收模块接收到的信号进行解调、解码、滤波和放大。

所述受控端RF读写模块和受控端天线用于通过无线射频信号读取识别RFID标签的信息。

所述光接收模块用于接收调制可见光信号，并转换成相应的电信号。

所述受控驱动模块用于驱动、控制受控机构。

所述遥控端用于由遥控端RF读写模块和遥控端天线读取内部RFID标签信息，并由遥控端控制模块、调制编码模块对读取的RFID标签信息进行加密、调制、编码处理，再将处理后的RFID标签信息通过光发射模块以调制可见光信号发送，或者直接由RFID标签采用其自带感应天线将RFID标签信息发送出去；遥控端内的RFID标签能够与遥控端分离，取出单独使用，同时，遥控端能够更换不同的RFID标签，以实现对不同受控端的控制，RFID标签也能够脱离遥控端，单独控制对应的受控端。

所述受控端用于通过光接收模块接收调制可见光信号形式的RFID标签信息，然后由受控端控制模块、解调解码模块对接收的调制光信号形式的RFID标签信息，进行滤波、放大、解调、解码、解密；或者用于通过受控端RF读写模块和受控端天线接收无线射频信号形式的RFID标签信息；对于经过处理的RFID标签，信息再由受控端控制模块验证其有效性，并根据验证结果由受控驱动模块对受控机构的进行控制，对验证到的非法RFID标签信息进行无线远程报警；每个受控端，都至少配备一个与之对应的RFID标签，RFID标签携带了受控端能够识别的信息；受控端只有识别到与之相对应的RFID标签信息，才能由受控端控制模块控制受控驱动模块，完成控制。 

本发明的装置将可见光通信与射频识别两种通信技术结合在一起，利用两种方式各自的技术优势，弥补各自的技术缺陷，实现多种控制方式，且结构简单、价格便宜，适应性更强，用处更广，使用方式更为灵活。

附图说明

图1是本发明的可见光通信与射频识别双模无线控制装置结构原理示意图。

图中标记：1-受控端；2-遥控端；3-光发射模块；4-调制编码模块；5-遥控端控制模块；6-遥控端RF读写模块；7-遥控端天线；8-RFID标签；9-光接收模块；10-解调解码模块；11-受控端RF读写模块；12-受控端控制模块；13-受控驱动模块；14-受控端天线；15-调制可见光信号。

图2是本发明实施例中受控方式一的系统结构图。

图3是本发明实施例中受控方式二的系统结构图。

图中标记：1-锁具；2-钥匙；3-光发射模块；4-调制编码模块；5-钥匙控制模块；6-钥匙RF读写模块；7-钥匙天线；8-RFID标签；9-光接收模块；10-解调解码模块；11-锁具RF读写模块；12-锁具控制模块；13-受控驱动模块；14-锁具天线；15-调制可见光信号；16-无线射频信号。

具体实施方式

实施例：

本实施例的可见光通信与射频识别双模无线控制装置用于门禁控制系统。

一种可见光通信与射频识别双模无线控制装置，包括受控端（锁具1）和遥控端（钥匙2）。钥匙2包括钥匙控制模块5，光发射模块3，调制编码模块4，钥匙RF读写模块6，钥匙天线7和RFID标签8；锁具1包括锁具控制模块12，解调解码模块10，锁具RF读写模块11，锁具天线14，光接收模块9和受控驱动模块13。

所述钥匙控制模块5用于接收、加密RFID标签8信息，并向调制编码模块4发送加密的RFID标签8信息，对钥匙2的内部电路进行整体的控制。

所述光发射模块3用于将加密、调制编码的电信号转换成相应的调制可见光信号15形式的信息，并发送出去。

所述调制编码模块4用于对钥匙控制模块5发送来的加密信息进行调制、编码、放大，使其便于以光信号形式的发送。

所述钥匙RF读写模块6和钥匙天线7用于读取识别RFID标签8的信息。

所述RFID标签保存有唯一的电子编码，可以与RF读写模块和天线实现无线射频通信。

所述锁具控制模块12用于解密、验证接收到的信息，给受控驱动模块13发送控制信号，与其他设备通信，向外界发送报警信息，并对锁具电路进行整体的控制。

所述解调解码模块10用于对光接收模块9接收到的信号，进行解调、解码、滤波、放大。

所述锁具RF读写模块11和锁具天线14用于通过无线射频信号16读取、识别RFID标签8的信息。

所述光接收模块9用于接收调制可见光信号15，并转换成相应的电信号。

所述受控驱动模块13用于驱动、控制受控机构。

所述钥匙2用于由钥匙RF读写模块6和钥匙天线7读取内部RFID标签8信息，并由钥匙控制模块5、调制编码模块4对读取的RFID标签8信息进行加密、调制、编码处理，再将处理后的RFID标签8信息通过光发射模块3以调制可见光信号15发送，或者直接由RFID标签8采用其自带感应天线将RFID标签8信息发送出去。

所述锁具1用于通过光接收模块9接收调制可见光信号形式的RFID标签8信息，然后由锁具控制模块12、解调解码模块10对接收的调制光信号形式的RFID标签8信息，进行滤波、放大、解调、解码、解密；或者用于通过锁具RF读写模块11和锁具天线14接收无线射频信号16形式的RFID标签8信息；再由锁具控制模块12验证经过处理的RFID标签8信息，并根据验证结果由受控驱动模块13对受控机构的进行控制，对验证到的非法RFID标签8信息进行无线远程报警。

所述钥匙2内的RFID标签8可以与钥匙分离，取出单独使用；同时，钥匙2可以更换不同的RFID标签8，以实现对不同锁具1的控制，RFID标签8也可以脱离钥匙2，单独控制对应的锁具1。

所述锁具1，都至少配备一个与之对应的RFID标签8，RFID标签8携带了锁具1可以识别的信息，锁具1只有识别到对应的RFID标签8的信息，才能由锁具控制模块12控制受控驱动模块13，完成控制。

在本实施例中，锁具1的受控方式包括两个：方式一，直接由与锁具1对应的RFID标签8与锁具RF读写模块11和锁具天线14通信，读取RFID标签8信息，再由锁具控制模块12实现控制；方式二，由携带了与锁具1对应的RFID标签8的钥匙2，通过光发射模块3发送调制可见光信号，再由锁具1的光接收模块9接收调制可见光信号15，由解调解码模块10处理后，再由锁具控制模块12实现远程控制。

受控采用方式一：当RFID标签8或者装有RFID标签8的钥匙2，进入锁具天线14的工作范围，锁具天线14和锁具RFID读写模块11就会与RFID标签8进行通信，通过无线射频信号16的形式读取RFID标签8的信息，并将信息发送至锁具控制模块12，锁具控制模块12验证RFID标签8信息的有效性，当验证无误，就控制受控驱动模块13进行开启操作；当验证有误时，则不进行开启操作。

受控采用方式二：钥匙2首先通过内部的钥匙RF读写模块6和钥匙天线7读取RFID标签8的信息，然后由钥匙RF读写模块6将读取的RFID标签8信息送至钥匙控制模块5；钥匙控制模块5对该信息进行解析，并加密；已加密的信息通过调制编码模块4进行调制、编码后，再由光发射模块3以调制可见光信号15发射出去；在这个方式下，锁具1由光接收模块9接收发送来的调制加密光信号15；解调解码模块10对光接收模块9接收的信号进行解调解码并送至锁具控制模块12，锁具控制模块12对解调解码信号再进行解密、验证。当验证无误，就控制受控驱动模块13进行开启操作；当验证有误时，则不进行开启操作。

Claims (1)

1.一种可见光通信与射频识别双模无线控制装置，其特征在于该装置包括遥控端(2)和受控端(1)；遥控端(2)包括遥控端控制模块(5)、光发射模块(3)、调制编码模块(4)、遥控端RF读写模块(6)、遥控端天线(7)和RFID标签(8)；受控端(1)包括受控端控制模块(12)、解调解码模块(10)、受控端RF读写模块(11)、受控端天线(14)、光接收模块(9)和受控驱动模块(13)；

所述遥控端控制模块(5)用于接收、加密RFID标签(8)信息，并向调制编码模块(4)发送加密的RFID标签信息，与外部设施通信，对遥控端(2)的内部电路进行整体的控制；

所述光发射模块(3)用于将加密、调制编码的电信号放大，并以调制可见光信号的形式发送出去；

所述调制编码模块(4)用于对遥控端控制模块(5)发送来的加密信息进行调制、编码，使其便于以光信号的形式发送；

所述遥控端RF读写模块(6)和遥控端天线(7)用于读取识别RFID标签(8)的信息；

所述RFID标签(8)用于保存唯一的电子编码，能够与RF读写模块和天线实现无线射频通信；

所述受控端控制模块(12)用于解密、验证接收到的信息，给受控驱动模块(13)发送控制信号，与其他设备通信，向外界发送报警信息，并对受控端电路进行整体的控制；

所述解调解码模块(10)用于对光接收模块(9)接收到的信号进行解调、解码、滤波和放大；

所述受控端RF读写模块(11)和受控端天线(14)用于通过无线射频信号读取识别RFID标签(8)的信息；

所述光接收模块(9)用于接收调制可见光信号，并转换成相应的电信号；

所述受控驱动模块(13)用于驱动、控制受控机构；

所述遥控端(2)用于由遥控端RF读写模块(6)和遥控端天线(7)读取内部RFID标签信息，并由遥控端控制模块(5)、调制编码模块(4)对读取的RFID标签信息进行加密、调制、编码处理，再将处理后的RFID标签信息通过光发射模块(3)以调制可见光信号发送，或者直接由RFID标签(8)采用其自带感应天线将RFID标签信息发送出去；遥控端(2)内的RFID标签(8)能够与遥控端(2)分离，取出单独使用，同时，遥控端(2)能够更换不同的RFID标签(8)，以实现对不同受控端(1)的控制，RFID标签(8)也能够脱离遥控端(2)，单独控制对应的受控端(1)；

所述受控端(1)用于通过光接收模块(9)接收调制可见光信号形式的RFID标签信息，然后由受控端控制模块(12)、解调解码模块(10)对接收的调制光信号形式的RFID标签信息，进行滤波、放大、解调、解码、解密；或者用于通过受控端RF读写模块(11)和受控端天线(14)接收无线射频信号形式的RFID标签信息；对于经过处理的RFID标签，信息再由受控端控制模块(12)验证其有效性，并根据验证结果由受控驱动模块(13)对受控机构的进行控制，对验证到的非法RFID标签信息进行无线远程报警；每个受控端(1)，都至少配备一个与之对应的RFID标签(8)，RFID标签(8)携带了受控端(1)能够识别的信息；受控端(1)只有识别到与之相对应的RFID标签(8)信息，才能由受控端控制模块(12)控制受控驱动模块(13)，完成控制。