CN104506334A - 一种基于可见光通信的信息广播系统及其方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种基于可见光通信的语音广播系统和方法，包括语音信息提供装置、服务器、LED灯、可见光信号接收装置；语音信息提供装置收集或提供语音信息，并将该语音信息编码后传输至服务器，由服务器将该语音信息分发至LED灯，LED灯以可见光信号将该语音信息无线传输到可见光信号接收装置，并最终进入移动终端。本发明利用LED可见光进行通信传输，其不需要专门安装布线，亦不需要线路维护，成本低；可以无限拓扑，灵活度高；并且摒弃了传统的大功率扩音设备，而是将广播信息推送到每个用户的移动终端中，实现广播的个人化，绿色化，有效消除了噪声污染，可以向社区、工厂等用户推广，尤其是流行广场舞的社区。
Description
技术领域
本发明专利涉及通信领域，具体而言，涉及一种基于可见光通信的语音广播系统及其方法。
背景技术
可见光通信(Visible Light Communication，VLC)是一种新兴的基于可见光(400THz-790THz)的光无线通信技术，由于其LoS(Line of Sight)特性，可见光通信可以提供短距离、安全、无干扰的无线链路，与传统的射频通信相比，可见光无线通信不用申请频谱证，也可以避免电磁波干扰。
语音广播通常用于商场、大厦、小区内部，提供商品介绍、人员寻呼以及公共信息发布等功能。语音广播还可以在学校、医院、机关团体、村镇等场合，提供活动组织、应急通报等用途。在通信手段日益完善，个人通信方式不断丰富的今天，广播作为方便快捷，受众面广的信息传播方式，其作用仍不可低估，使用范围极为广泛。
目前的语音广播大多采用有线方式，尽管话音质量有保障，但是存在如下缺点：首先，布线困难，需要专门的有线广播网络支持，且成本高昂；其次，广播时采用大功率扩音设备进行群体覆盖，噪声污染严重，对无关人群造成干扰，影响其正常生活。最近一段时间受到广泛关注的社会热门话题——广场舞扰民现象，就是非个人化广播扰民的实例。
发明内容
为了解决上述问题，提供了一种基于可见光通信的信息广播系统及其方法，实现广播的个人化，无噪声污染。
具体发明内容如下：
一种基于可见光通信的信息广播系统，用于向移动终端推送语音信息，包括：
语音信息提供装置，用于提供语音信息；
服务器，用于中转和存储所述语音信息；
LED灯，其接入所述服务器，以可见光信号形式将所述语音信息传输至其覆盖范围内的可见光信号接收装置；以及
所述可见光信号接收装置，其可拆卸的电连接于所述移动终端，用于接收所述LED灯的可见光信号，并将所接收的可见光信号转化为电信号后输出至所述移动终端。
一种基于可见光通信的信息广播方法，包括：收集语音信息，并将该语音信息编码后传输至服务器，由服务器将该语音信息分发至LED灯，所述LED灯以可见光信号将该语音信息无线传输到移动终端。
相比于传统的广播方式，本发明利用LED可见光进行通信传输，其不需要专门安装布线，亦不需要线路维护，成本低；可以无限拓扑，灵活度高；并且摒弃了传统的大功率扩音设备，而是将广播信息推送到每个用户的移动终端中，实现广播的个人化，绿色化，有效消除了噪声污染，可以向社区、工厂等用户推广，尤其是流行广场舞的社区。
附图说明
图1为本发明在一实施例中的系统框图；
图2为本发明在一实施例中的语音信息提供装置的结构示意图；
图3为本发明在一实施例中的LED灯的结构示意图；
图4为本发明在一实施例中的可见光信号接收装置的结构示意图；
图5为在一实施例中移动终端接收到语音信息后的工作流程图；
图6为本发明在一实施例中的方法图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图以及实施例，对本发明进行进一步的详细说明。理当理解，此处所描述的具体实施例仅用于解释本发明，并不用于限制本发明。
实施例1
如图1所示，一种基于可见光通信的信息广播系统，用于向移动终端推送语音信息，包括语音信息提供装置、服务器、LED灯1～n、可见光信号接收装置11～mn；
语音信息提供装置，用于提供语音信息；
服务器，该服务器可以是本地服务器，也可以是网络服务器；服务器用于完成设备间语音信息转发的功能和语音信息的存储功能，服务器为LED灯1～n各分配第一标识信息，并记录LED灯的第一标识信息和移动终端的第二标识信息；当服务器接收到发送至某移动终端的语音信息时，服务器根据第一标识信息和第二标识信息确定某移动终端，然后通过将语音信息传送至该LED灯，并最终通过LED灯发送至该移动终端，用于语音信息的中转和存储；
LED灯1～n，其接入服务器，它们的功能之一是用于语音信息地接收和发送，其以可见光信号形式将语音信息传输至其覆盖范围内的可见光信号接收装置；它们接入服务器后，服务器会为其随机分配第一标识信息，如LED ID；
可见光信号接收装置11～mn，其可拆卸的电连接于移动终端，用于接收LED灯的可见光信号，并将接收的可见光信号转化为电信号后输出至移动终端。
在一优选实施例中，如图2所示，语音信息提供装置包括语音采集装置21和/或语音信号源22，以及语音编码装置23和网络接口24：
语音采集装置21，如麦克风等，用于采集语音信息；
语音信号源22，如音乐播放器等，用于提供语音信息；
语音编码装置23，用于将语音采集装置21采集或语音信号源22提供的语音信息进行编码，并将编码后的语音信息通过网络接口24输出到服务器。
需要说明的是，语音采集装置21可以是任意一种模拟拾音装置，包括但不限于电容式话筒，动圈式话筒；语音信号源22提供各类语音信息文件并存储于各类储存介质上，包括(但不限于)WAV，MDI，MP3，MP4等各类音频文件格式；语音信息由语音编码装置完成编码，本实施例为20K采样，8K的语音编码；编码后数据由网络接口24发送到服务器上。
在一优选实施例中，如图3所示，LED灯可以包括网络接口31、调制控制器32、LED驱动器33和光发射头34：
网络接口31，用于LED灯与服务器的连接，接收服务器所发来的语音信息；
调制控制器32，用于将信号调制到LED驱动器33；
LED驱动器33，利用电源的能量，产生符合要求的电流驱动光发射头34；
光发射头34，用于将语音信息以可见光信号形式发送出去。
在一优选实施例中，如图4所示，可见光信号接收装置包括数据传输单元44、解调控制器43、信号放大器42和光接收头41；
光接收头41接收可见光信号，并将其转换为电信号后输出至信号放大器42进行放大、滤波，之后通过解调控制器43进行解调，并将解调后的语音信息通过数据传输单元44输出至移动终端。
在进一步的优选实施例中，数据传输单元包括音频插头和/或USB(Universal Serial Bus)插头。
图5为移动终端的工作流程，以方便理解本发明。接口模块51获取语音信息并将其发送至语音编码模块52，语音解码模块52对语音信息进行信道解码和信源解压缩，将其还原为原始语音波形，语音播放模块54利用扬声器播放解码后的语音，满足用户收听广播的需求。用户界面53为用户提供简单的界面控制。存储模块55根据用户需求，利用手机的内存空间对语音数据作短时录音和本地存储。存储的语音数据可以回放收听。
实施例2
如图6所示，一种基于可见光通信的信息广播方法，包括收集语音信息，并将该语音信息编码后传输至服务器，由服务器将该语音信息分发至LED灯，所述LED灯以可见光信号将该语音信息无线传输到移动终端。
具体实施时，具体步骤可以如下：
步骤S601，开启语音采集装置或语音信号源，进入广播流程；
该语音信息，包括通过话筒拾音获取模拟语音，以及通过读取存储介质上的语音文件获取数字语音；
步骤S602，对语音信息进行数字编码；
具体可以包括信源压缩编码和信道纠错编码；
步骤S603，将编码后的语音信息发送至服务器；
步骤S604，LED灯从服务器中获取或接收语音信息，经过调制和电/光转换后，以可见光信号的形式发送出去；
步骤S605，可见光信号接收装置接收可见光信号，并将其转换为电信号后输出至信号放大器进行放大、滤波，之后通过解调控制器进行解调，并将解调后的语音信息输出至移动终端；
步骤S606，移动终端对语音信息实施处理，如解码、解压等，利用扬声器播放。
以上所述的本发明实施方式，并不构成对本发明保护范围的限定。任何在本发明的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的权利要求保护范围之内。
Claims (5)
1.一种基于可见光通信的信息广播系统，用于向移动终端推送语音信息，其特征在于，包括：
语音信息提供装置，用于提供语音信息；
服务器，用于中转和存储所述语音信息；
LED灯，其接入所述服务器，以可见光信号形式将所述语音信息传输至其覆盖范围内的可见光信号接收装置；以及
所述可见光信号接收装置，其可拆卸的电连接于所述移动终端，用于接收所述LED灯的可见光信号，并将所接收的可见光信号转化为电信号后输出至所述移动终端。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述语音信息提供装置包括语音采集装置和/或语音信号源，以及语音编码装置和网络接口：
所述语音采集装置，用于采集语音信息；
所述语音信号源，用于提供语音信息；
所述语音编码装置，用于将所述语音采集装置采集或所述语音信号源提供的语音信息进行编码，并将编码后的语音信息通过所述网络接口输出到所述服务器。
3.根据权利要求1或2所述的系统，其特征在于，所述可见光信号接收装置包括数据传输单元、解调控制器、信号放大器和光接收头；
所述光接收头接收所述可见光信号，并将其转换为电信号后输出至所述信号放大器进行放大、滤波，之后通过所述解调控制器进行解调，并将解调后的所述语音信息通过所述数据传输单元输出至所述移动终端。
4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述数据传输单元包括音频插头和/或USB插头。
5.一种基于可见光通信的信息广播方法，其特征在于，包括：
收集或提供语音信息，并将该语音信息编码后传输至服务器，由服务器将该语音信息分发至LED灯，所述LED灯以可见光信号将该语音信息无线传输到移动终端。
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