CN104467893A - 一种增强现实无线通信模块 - Google Patents

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孟驰力
秦小创
李仕平
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Abstract

本发明涉及增强现实无线通信模块，目的是解决智能标签信息量小、网络能力差以及需要近距离操作等缺陷，一种增强现实无线通信模块是将现实世界的物体贴上智能标签，并通过智能标签的无线通信和组网技术形成一个巨大的具有大数据支撑的物联网，为增强现实提供足够的数据源，移动终端可通过其自带硬件模块如蓝牙、GPS、摄像头和软件技术配合增强现实无线通信模块实现增强现实的全新交互功能，本发明解决了本领域长期以来的技术难题，具有广阔的市场前景。

Description

一种增强现实无线通信模块
技术领域
本发明涉及增强现实无线通信模块。
背景技术
增强现实(Augmented Reality，简称AR)，也被称之为混合现实。它通过计算机技术，将虚拟的信息应用到真实世界，真实的环境和虚拟的物体实时地叠加到了同一个画面或空间同时存在。增强现实的基本理念是将图像、声音和其他感官增强功能实时添加到真实世界的环境中，进而实现了一种全新交互模式，而这些虚拟数据信息就是用来增强用户对现实环境存在元素的直观理解。
智能标签是附属在物品上的记录有详细物品信息的卡片或者吊牌。每个智能标签都带有芯片，芯片中的数据通过天线与外界交换信息。智能标签的基本功能就是信息标识和通信技术，当前智能标签实现的方案主要基于RFID(Radio Frequency Identification，无线射频识别)，NFC(Near Field Communication，近场通信)和WIFI(WIreless-Fidelity，无线互联技术)这三种技术配合各种传感器来实现的。RFID标签技术不具备网络功能，大多是和阅读器点对点通信，而且有安全隐患，当阅读器靠近时就可读出信息，这样就泄露了隐私。NFC的缺点就是终端设备几乎要靠近才能获取标签中的信息，且没有网络功能。WIFI标签虽然具有较好的无线组网功能，然而存在穿透力弱和功耗大的缺陷。且目前的智能标签技术关联的数据量少，仅使用标签本身的数据，如唯一编号来作为身份识别，并不能为增强现实技术关联足够的虚拟数据。
为了从现实环境获取虚拟数据信息，通常会把现实环境中的各个物体贴上智能标签，通过终端设备读取智能标签的信息，并通过各种通信技术，将信息汇聚在一起集中处理，并按照增强现实的具体需求来展示。因此对于增强现实来说，信息的获取和传输是一个重要环节。
为实现增强现实，智能标签必须具备信息量大、无线网络、低功耗这三个特点，以上需求在目前的智能标签方案中均未得到满足。
现有的增强现实技术主要是通过数字图像处理技术或GPS来获取虚拟数据信息，远距离无线传输和大数据关联也无体现，而是靠移动设备单独处理。
发明内容
本发明的目的是提供一种增强现实无线通信模块，解决智能标签信息量小、网络能力差、需要近距离操作的问题。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种增强现实无线通信模块，包括智能标签组件、无线通信功能组件、标签附件、大数据中心、移动终端软件，所述的智能标签组件将现实世界的物体贴上智能标签，所述的智能标签获取和关联的大量虚拟数据信息存储于所述的大数据中心，通过所述的无线通信功能组件将所述的智能标签形成一个大互联网，所述的移动终端软件发现和阅读所述的智能标签，并通过所述的标签附件配合增强现实技术实现增强现实。
优选的，所述的智能标签组件包括低功耗MCU和标签，所述的低功耗MCU是整个所述的智能标签组件的控制中心，负责控制所述的无线通信功能组件并和所述的移动终端交互、访问所述的大数据中心，同时能对自身进行数据更新；所述的标签唯一标识一个物体，并和大数据中心关联。
优选的，所述的标签与大数据中心关联由硬件的唯一ID实现，或者由MCU中的软件实现，且可灵活配置。
优选的，所述的无线通信功能组件包括一个近距离通信模块和远距离无线通信模块，所述的近距离通信模块发布智能标签信息，可直接与靠近智能标签的移动终端设备交互，此时可借助所述的移动终端软件访问远端服务器的大数据中心，通过所述的远距离通信模块可延展网络，增加传输距离，并进行组网，形成一个大的互联网，实现远端访问和控制无线智能标签。
优选的，所述的标签附件包含各种传感器、GPS模块和反馈控制模块，用来满足增强现实的具体应用需求。
优选的，所述的大数据中心用来存储智能标签标识物体的相关信息，可以与移动终端软件通信，传输被标识物体相关信息和其他请求。
优选的，所述的移动终端软件负责发现和阅读智能标签，获得标签信息和大数据中心的关联数据，配合增强现实技术进行显示和人机交互。
本发明的有益效果在于：智能标签组件将现实世界的物体贴上智能标签，智能标签获取和关联的大量虚拟数据信息存储于大数据中心，无线通信功能组件将智能标签形成一个大互联网，克服了现有智能标签中信息量小、网络能力差、需要近距离操作的缺陷；智能标签识别可采用普通终端设备如手机，不需要额外标签阅读器，具备适合远、近距离的无线通信和组网技术，且关联了后台大数据，能够为增强现实提供了足够的虚拟数据。本发明可根据具体的需求，软硬灵活配置，能广泛应用于多个领域。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明的运用流程图；
具体实施方式
如图1所示的一种增强现实通信模块结构示意图，增强现实无线通信模块包括智能标签组件，无线通信功能组件，标签附件，大数据中心和移动终端软件，其中智能标签组件中的低功耗MCU是整个智能标签组件的控制中心，负责控制无线通信功能组件并和移动终端交互，访问大数据中心，同时能对自身进行数据更新(如修改配置和软件升级)。
将现实世界的物体贴上智能标签，智能标签组件获取和关联大量的智能标签信息，将智能标签获取和关联的大量虚拟数据信息存储于大数据中心，并通过无线通信功能组件中的近距离通信模块发布智能标签信息，这里的智能标签信息可直接与靠近智能标签的移动终端设备进行交互，并可借助移动终端软件访问远端服务器的大数据中心，这里的靠近并非像传统技术那样非常接近或者需要标签阅读器对准才行，而只需要移动终端在一定的距离内即可感应到智能标签，再通过无线通信功能组件中的远距离无线通信模块(如SemTeck公司的SX1276 Lora通信模块，支持长达3km的传输，并具备自组网能力)可延展网络，增加传输距离，并进行组网，形成一个巨大的智能标签互联网，为增强现实提供足够的数据源，移动终端可通过其自带硬件模块如蓝牙、GPS、摄像头和软件技术配合增强现实无线通信模块实现增强现实的全新交互功能。
如图2所述的一种增强现实通信模块商业运用的流程示意图，包括互联互通的智能标签模块、手持终端和远程数据服务器。将现实世界的物体贴上智能标签，智能标签模块读取智能标签的信息，并通过智能标签模块和远程数据服务器中的无线通信模块将信息汇聚在一起集中处理，手持终端通过其自带智能标签软件和实景获取展示软件，配合增强现实无线通信模块来实现增强现实。

Claims (7)

1.一种增强现实无线通信模块，其特征在于：包括智能标签组件、无线通信功能组件、标签附件、大数据中心、移动终端软件，所述的智能标签组件将现实世界的物体贴上智能标签，所述的智能标签获取和关联的大量虚拟数据信息存储于所述的大数据中心，通过所述的无线通信功能组件将所述的智能标签形成一个大互联网，所述的移动终端软件发现和阅读所述的智能标签，并通过所述的标签附件配合增强现实技术实现增强现实。
2.根据权利要求1所述的一种增强现实无线通信模块，其特征在于：所述的智能标签组件包括低功耗MCU和标签，所述的低功耗MCU是整个所述的智能标签组件的控制中心，负责控制所述的无线通信功能组件并和所述的移动终端交互、访问所述的大数据中心，同时能对自身进行数据更新；所述的标签唯一标识一个物体，并和大数据中心关联。
3.根据权利要求2所述的一种增强现实无线通信模块，其特征在于：所述的标签与大数据中心关联由硬件的唯一ID实现，或者由MCU中的软件实现，且灵活配置。
4.根据权利要求1所述的一种增强现实无线通信模块，其特征在于：所述的无线通信功能组件包括一个近距离通信模块和远距离无线通信模块，所述的近距离通信模块发布智能标签信息，可直接与靠近智能标签的移动终端设备交互，此时可借助所述的移动终端软件访问远端服务器的大数据中心，通过所述的远距离通信模块可延展网络，增加传输距离，并进行组网，形成一个物联网，实现远端访问和控制无线智能标签。
5.根据权利要求1所述的一种增强现实无线通信模块，其特征在于：所述的标签附件包含各种传感器、GPS模块和反馈控制模块，用来满足增强现实的具体应用需求。
6.根据权利要求1所述的一种增强现实无线通信模块，其特征在于：所述的大数据中心用来存储智能标签标识物体的相关信息，可以与移动终端软件通信，传输被标识物体相关信息和其他请求。
7.根据权利要求1所述的一种增强现实无线通信模块，其特征在于：所述的移动终端软件负责发现和阅读智能标签，获得标签信息和大数据中心的关联数据，配合增强现实技术进行显示和人机交互。
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