CN107257357B - 一种结合云计算的跨设备信息交换方法和装置 - Google Patents

一种结合云计算的跨设备信息交换方法和装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种结合云计算的跨设备信息交互装置，包括：电子交互设备，具有发射特定范围内电磁信号，接收云端数据库推送的更新数据，控制自身的工作状态；手机，接触电子交互设备，将电子交互设备的电磁信号传送至电磁传感器；发送电磁信号样本至云端数据库；接收并显示电子交互设备信息；实现用户对电子交互设备信息的更改，并将更改信息发送至云端数据库；电磁传感器，接收电子交互设备的电磁信号，得到电磁信号样本；云端数据库，存储电子交互设备信息；接收电磁信号样本并进行对比匹配查询得到电子交互设备的ID，发送电子交互设备信息至手机；接收存储电子交互设备的更改数据，将更新数据推送至电子交互设备。

Description

一种结合云计算的跨设备信息交换方法和装置
技术领域
本发明属于跨设备物品识别领域，具体涉及一种结合云计算的跨设备信息交换方法和装置。
背景技术
随着科技的不断发展和人民生活水平的提高，用户大多拥有多个上网设备如智能手机、智能电视、平板电脑、台式机、笔记本电脑等，另外的一些电子设备也会存有相当大的信息量，如何在设备之间实现快速识别和信息交互显示已经是当前自然人机交互研究领域的热点和重要方向之一。另外，云计算领域所用的云计算基础装备如服务器、存储、交换机等产品中都会存在对其自身硬件设备进行管理的需求，对于不同类型的设备由于协议标准不同，也无法实现统一的管理。
目前，针对不同类型、大小和交互方式的电子设备之间的信息交互，还存在如下不足：(1)电子设备的唯一身份识别、验证和存取机制存在局限，无法支持高效地获取目标电子设备的信息；(2)电子设备之间的跨设备信息交互往往需要接触在线网络传输同步等机制，或者使用磁盘拷贝等方式，在信息存取的便利性和人机交互的可用性上还存在较多的不足；(3) 云计算作为一种基于网络的新构架，具有超大规模、虚拟化、高可靠性和高拓展性的优点，但是目前的应用多局限于网络和数据服务器等模式，在信息交互领域没有得到充分的利用。
发明内容
鉴于上述，本发明提供一种结合云计算的跨设备信息交互装置，包括：
电子交互设备，具有发射特定范围内电磁信号，带有网络连接功能，接收云端数据库推送的数据，更新自身的工作参数，控制自身的工作状态；
手机，接触电子交互设备，将电子交互设备发射的电磁信号传送至电磁传感器；发送电磁信号样本至云端数据库；接收并显示云端数据库发来的电子交互设备信息；实现用户对电子交互设备信息的更改，并将更改数据发送至云端数据库；
电磁传感器，接收电子交互设备发射的电磁信号，并对该信号进行处理，得到电磁信号样本，并将该电磁信号样本发送至手机；
云端数据库，存储电子交互设备信息；接收电磁信号样本，并检验匹配得到电子交互设备的ID，根据ID发送电子交互设备信息至手机；接收、存储电子交互设备的更改数据，自动推送更改数据至电子交互设备。
所述的电子交互设备的ID和自身信息已被存储于云端数据库中，且该电子交互设备具有网络连接功能，能够接收云端数据库发送的更新的电子交互设备信息，并发送信息至云端数据库。所述的网络连接可以是Wifi 连接。作为优选，所述的电子交互设备为电脑主机、笔记本电脑、智能手表。
所述的手机要具有金属外壳或带有一圈金属外围，这样能够与电子交互设备形成电磁信号回路，供电磁传感器采集电子交互设备的电磁信号，此外，手机还应当具有蓝牙通讯模块，用于连接电磁传感器；还应当具有移动通信模块，用于连接手机与云端数据库。
手机与电子交互设备接触为物理接触上的任意角度与接触效果的活动，用于连接手机与电子交互设备从而形成电磁信号传递回路。在物理接触的情况下，手机与物体之间可以保持相对静止，也可以在保持接触的状态下的任意相对运动状态。
所述的电磁传感器包括软件无线电接收器与电磁信号滤波器；所述的软件无线电接收器用于对电磁信号接收与耦合，且该软件无线电接收器的带通取样窗口范围为0-1MHz，振荡器频率为28.8MHz；所述的电磁信号滤波器用于对接收的电磁信号进行背景降噪和特定窗口带宽信号截取以及数字化处理，得到电子交互设备的电磁信号样本。
所述的电磁传感器可以以某种方式连接于手机的外部，也可以集成于手机的内部，成为手机的一部分。
所述的云端数据库存储着大量物体的电磁指纹信息和实时的电子设备状态更新数据，如ID、剩余电量、内存使用状况、CPU占用状况等一系列物体信息。当接收手机发来的电子交互设备的电磁信号样本时，根据电磁信号样本检验匹配得到电子交互设备的ID，再根据ID查询得到电子交互设备信息，并将该信息发送至手机进行显示。当用户对手机显示的电子交互设备信息进行交互更改时，云端数据库接收并存储更改数据，并自动推送新数据至电子交互设备进行实时交互控制。
另一方面，本发明提供了一种应用上述装置的跨设备信息交互方法，包括以下步骤：
(1)利用手机接触电子交互设备，形成电磁信号回路；
(2)利用电磁传感器采集电子交互设备的电磁信号，并对该电子信号进行预处理，得到电磁信号样本，并将该电磁信号样本传送至云端数据库；
(3)云端数据库根据接收的电磁信号样本，检验匹配得到电子交互设备的ID，根据该ID获取得到该电子交互设备信息，并将该信息发送至手机进行显示；
(4)用户对手机上显示的信息进行交互更改，手机将更改数据发送至云端数据库进行存储；
(5)云端数据库检测到电子交互设备信息已更新，并将新数据发送至电子交互设备；
(6)电子交互设备根据接收的新数据更新自身的工作参数，控制自身的工作状态，完成用户与电子交互设备的交互。
所述步骤(2)的具体过程为：
(2-1)利用软件无线电接收器采用28.8MHz频率对电子交互设备的电磁信号进行接收与耦合；
(2-2)采用电磁滤波器对采集的电磁信号进行背景降噪、特定窗口带宽信号截取以及数字化处理，得到电子交互设备的电磁信号样本。
所述步骤(2-2)中背景去噪的具体过程为：
首先，对电磁传感器初始状态的电磁信号、空置时的环境背景的电磁信号取样，组成背景电磁信号，并对该背景电磁信号进行统计分类，得到背景电磁信号样本，再对背景电磁信号样本分析得到背景电磁信号基准值 z；
然后，将判断电磁信号是否大于背景电磁信号基准值z，若是，将该电磁信号进行放大，若否，将该电磁信号设为0，放大后的电磁信号与设为0的电磁信号组成背景降噪后的电磁信号，具体通过公式
Sn＝max(0,Fn-(Gn+zσ))×A
实现，其中，Sn为背景降噪后的电磁信号，Fn为连续信号流中的第n个原始电磁信号，Gn为背景电磁信号样本中的第n个信号，z为背景电磁信号基准值，σ为第n个原始电磁信号的振幅标准差，A为电磁信号放大倍数。
步骤(3)中，当云端数据库接收到手机发送的电磁信号样本时，将该样本与已有的电磁信号样本进行对比识别，如果识别有匹配的样本，则从云端数据库读取该电磁信号样本对应的电子交互设备的ID。
用户于手机上进行与电子交互设备的交互操作是通过APP实现的，该APP的功能包括：以图标结合文本的方式，显示从云端数据库获取的电子交互设备信息；支持用户通过触摸交互对电子交互设备信息进行更改，如使物体进入低电量模式、释放内存等；将更改后的信息发送至云端数据库进行存储，该过程通过移动网络或者Wi-Fi实现。
该方法可以实现多部手机对同一台电子交互设备的信息交互，也可以实现一部手机对多台电子交互设备的信息交互。
本发明结合云计算的跨设备信息交换方法，可以不需要借助额外的印刷或者电磁标签以及外设的显示装置，使用结合了电磁传感器的手机接触电子交互设备，即可分析处理获得的电磁信号指纹并将识别出的电子交互设备ID发送到云端进行数据查询获取，获得电子交互设备的相关信息。这种结合云计算的跨设备信息交换方式还支持用户通过与手机APP的触摸交互更改电子交互设备的信息，保存到云端并实时更新到电子交互设备，从而实现方便操作电子交互设备的目的。
附图说明
图1是实施例中结合云计算的跨设备信息交互装置的结构示意图；
图2是实施例中结合云计算的跨设备信息交互方法的流程图；
图3是实施例中手机中交互APP的界面示意图。
具体实施方式
为了更为具体地描述本发明，下面结合附图及具体实施方式对本发明的技术方案进行详细说明。
参见图1，本实施例中结合云计算的跨设备信息交互装置，包括：电子交互设备、智能手机、电磁传感器、云端数据库。电磁传感器包括软件无线电接收器与电磁信号滤波器。
由于电脑主机具有不断发射辐射电磁信号，可以通该电磁信号的匹配进行设备的识别与信息获取，因此，选取电脑主机作为电子交互设备。
本实施例中的云端数据库存储了市面上存在的大多数电子设备的信息。电磁传感器贴于手机外壳上。
参见图2，本实施例利用图1所示的装置进行跨设备信息交互的方法包括：
S01，利用手机接触电子交互设备，形成电磁信号回路。
手机与物体的接触可以包括物理接触基础上的任意角度与接触效果的活动，用于连接手机和目标物体从而形成电磁信号传递回路；在这种情况下，手机与物体之间可以保持相对静止，也可以在保持接触的状态下有任意相对运动态势。手机与目标物体的接触面积任意，接触压力任意，手机接触点位置任意，物体接触点位置任意，接触点的手机与物体的角度以及相对位置任意。
S02，利用软件无线电接收器采用28.8MHz频率对电子交互设备的电磁信号进行接收与耦合。
S03，采用电磁滤波器对采集的电磁信号进行背景降噪、特定窗口带宽信号截取以及数字化处理，得到电磁信号的样本。
本步骤中，背景去噪的具体过程为：
首先，对电磁传感器初始状态的电磁信号、空置时的环境背景的电磁信号取样，组成背景电磁信号，并对该背景电磁信号进行统计分类，得到背景电磁信号样本，再对背景电磁信号样本分析得到背景电磁信号基准值 z；
然后，将判断电磁信号是否大于背景电磁信号基准值z，若是，将该电磁信号进行放大，若否，将该电磁信号设为0，放大后的电磁信号与设为0的电磁信号组成背景降噪后的电磁信号，具体通过公式
Sn＝max(0,Fn-(Gn+zσ))×A
实现，其中，Sn为背景降噪后的电磁信号，Fn为连续信号流中的第n个原始电磁信号，Gn为背景电磁信号样本中的第n个信号，z为背景电磁信号基准值，σ为第n个原始电磁信号的振幅标准差，A为电磁信号放大倍数。
S04，云端数据库根据接收的电磁信号样本，将电子交互设备与已存储的信息进行匹配，得到该电子交互设备识别信息和状态，并将该信息发送至手机进行显示。
用户与手机进行与电子交互设备的交互操作是通过APP实现的，图3 显示的是手机交互APP的界面，该APP的功能包括：以图标结合文本的方式，显示从云端数据库获取的电子交互设备信息，该信息包括电子交互设备的ID、剩余电量、内存使用状况、CPU占用状况等；支持用户通过触摸交互对电子交互设备信息进行更改，如使物体进入低电量模式、释放内存等；将更改后的信息发送至云端数据库进行存储，该过程通过移动网络或者Wi-Fi实现。
S05，用户对显示的信息进行交互更改，手机将更改的电子交互设备的信息发送至云端数据库进行存储。
S06，云端数据库检测到电子交互设备信息已更新，并将更新的信息发送至电子交互设备。
S07，电子交互设备根据接收到的新数据更新自身的工作参数和控制自身的工作状态，完成用户与电子交互设备的交互。
以上所述的具体实施方式对本发明的技术方案和有益效果进行了详细说明，应理解的是以上所述仅为本发明的最优选实施例，并不用于限制本发明，凡在本发明的原则范围内所做的任何修改、补充和等同替换等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种结合云计算的跨设备信息交互装置，其特征在于，包括：
电子交互设备，具有发射特定范围内电磁信号，带有网络连接功能，接收云端数据库推送的数据，更新自身的工作参数，控制自身的工作状态；
手机，接触电子交互设备，将电子交互设备发射的电磁信号传送至电磁传感器；发送电磁信号样本至云端数据库；接收并显示云端数据库发来的电子交互设备信息；实现用户对电子交互设备信息的更改，并将更改数据发送至云端数据库；
电磁传感器，接收电子交互设备发射的电磁信号，并对该信号进行处理，得到电磁信号样本，并将该电磁信号样本发送至手机；
云端数据库，存储电子交互设备信息；接收电磁信号样本，并检验匹配得到电子交互设备的ID，根据ID发送电子交互设备信息至手机；接收、存储电子交互设备的更改数据，自动推送更改数据至电子交互设备；
其中，所述的电磁传感器包括软件无线电接收器与电磁信号滤波器；所述的软件无线电接收器用于对电磁信号接收与耦合；所述的电磁信号滤波器用于对接收的电磁信号进行背景降噪和特定窗口带宽信号截取以及数字化处理，得到电子交互设备的电磁信号样本。
2.如权利要求1所述的结合云计算的跨设备信息交互装置，其特征在于，所述的电磁传感器连接于手机的外部或集成于手机的内部。
3.一种应用权利要求1或2所述的装置进行跨设备信息交互方法，包括以下步骤：
(1)利用手机接触电子交互设备，形成电磁信号回路；
(2)利用电磁传感器采集电子交互设备的电磁信号，并对该电子信号进行预处理，得到电磁信号样本，并将该电磁信号样本传送至云端数据库；
(3)云端数据库根据接收的电磁信号样本，检验匹配得到电子交互设备的ID，根据该ID获取得到该电子交互设备信息，并将该信息发送至手机进行显示；
(4)用户对手机上显示的信息进行交互更改，手机将更改数据发送至云端数据库进行存储；
(5)云端数据库检测到电子交互设备信息已更新，并将新数据发送至电子交互设备；
(6)电子交互设备根据接收的新数据更新自身的工作参数，控制自身的工作状态，完成用户与电子交互设备的交互；
所述步骤(2)的具体过程为：
(2-1)利用软件无线电接收器对电子交互设备的电磁信号进行接收与耦合；
(2-2)采用电磁滤波器对采集的电磁信号进行背景降噪、特定窗口带宽信号截取以及数字化处理，得到电子交互设备的电磁信号样本。
4.如权利要求3所述的跨设备信息交互方法，其特征在于，所述步骤(2-2)中背景去噪的具体过程为：
首先，对电磁传感器初始状态的电磁信号、空置时的环境背景的电磁信号取样，组成背景电磁信号，并对该背景电磁信号进行统计分类，得到背景电磁信号样本，再对背景电磁信号样本分析得到背景电磁信号基准值z；
然后，将判断电磁信号是否大于背景电磁信号基准值z，若是，将该电磁信号进行放大，若否，将该电磁信号设为0，放大后的电磁信号与设为0的电磁信号组成背景降噪后的电磁信号，具体通过公式
Sn＝max(0,Fn-(Gn+zσ))×A
实现，其中，Sn为背景降噪后的电磁信号，Fn为连续信号流中的第n个原始电磁信号，Gn为背景电磁信号样本中的第n个信号，z为背景电磁信号基准值，σ为第n个原始电磁信号的振幅标准差，A为电磁信号放大倍数。
5.如权利要求3所述的跨设备信息交互方法，其特征在于，用户于手机上进行与电子交互设备的交互操作是通过APP实现的。
6.如权利要求5所述的跨设备信息交互方法，其特征在于，所述的APP实现的功能包括：以图标结合文本的方式，显示从云端数据库获取的电子交互设备信息；支持用户通过触摸交互对电子交互设备信息进行更改；将更改后的信息发送至云端数据库进行存储。
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