CN107547142B - 基于超声波的通信方法、装置及计算机可读存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于超声波的通信方法，装置及计算机计算机可读存储介质，所述基于超声波的通信方法包括：当接收到发送请求时，将超声波发送方ID发送到超声波接收方，以供超声波接收方对超声波发送方识别；当接收到超声波接收方反馈的识别成功标识时，获取与发送请求对应的待发送数据；将所述待发送数据通过超声波信号发送到超声波接收方。本方案通过超声波的方式实现近距离保密性好的通信，对超声波发送方的身份进行识别，可确保接收的超声波信息的合法性，且因超声波在受到墙体阻隔会折射衰减，从而确保其携带的信息难以传输至外界被截取泄露，提高了传输的保密性。

Description

基于超声波的通信方法、装置及计算机可读存储介质

技术领域

本发明涉及超声波技术领域，尤其涉及一种基于超声波的通信方法、装置及计算机可读存储介质。

背景技术

目前，通过电话、短信或WiFi进行通信的方式非常普遍，此类通信方式均为无线电通信，无线电通信是将声音、文字、数据、图像等需要传送的信息通过无线电波传送的方式。其传送距离长，但在传送过程中信息容易被截获泄露，保密性差。对于一些近距离，但要求保密性好的传输场景，如公司内部员工之间传输的保密文件等，因其容易被截获而不能满足需求。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种基于超声波的通信方法、装置及计算机可读存储介质，旨在解决现有技术中无线电传输保密性差的问题。

为实现上述目的，本发明提供的一种基于超声波的通信方法，所述基于超声波的通信方法包括以下步骤：

当接收到发送请求时，将超声波发送方ID发送到超声波接收方，以供超声波接收方对超声波发送方识别；

当接收到超声波接收方反馈的识别成功标识时，获取与发送请求对应的待发送数据；

将所述待发送数据通过超声波信号发送到超声波接收方。

可选地，所述将超声波发送方ID发送到超声波接收方的步骤包括：

将超声波发送方ID划分为多个子ID，并将所述多个子ID调制到不同超声波频率上；

将所述不同超声波频率叠加成混频信号发送到超声波接收方。

可选地，所述将所述待发送数据通过超声波信号发送到超声波接收方的步骤包括：

将所述待发送数据调制到超声波信号中形成待发送信号，并将所述待发送信号发送到超声波接收方。

可选地，所述基于超声波的通信方法还包括步骤：

当超声波发送方发送的超声波信号频率变化时，将频率变化后的频率数值发送到超声波接收方，以供超声波接收方接收与频率数值对应的超声波信号；

当接收到超声波接收方反馈的超声波信号频率变化后的频率数值时，接收与所述频率数值对应的超声波信号。

此外，为实现上述目的，本发明还提出一种基于超声波的通信方法，所述基于超声波的通信方法包括以下步骤：

接收超声波发送方发送的超声波发送方ID，并对所述超声波发送方ID进行识别；

当对超声波发送方ID识别成功时，向超声波接收方反馈识别成功标识，以供超声波发送方基于所述识别成功标识发送待发送数据；

接收经超声波发送方通过超声波信号发送的待发送数据。

可选地，所述接收超声波发送方发送的超声波发送方ID，并对所述超声波发送方ID进行识别的步骤包括：

接收超声波发送方发送的混频信号，并对所述混频信号进行解析得到多个不同超声波频率；

获取所述多个不同超声波频率所对应的多个子ID，将所述多个子ID整合成超声波发送方ID进行识别。

可选地，所述接收经超声波发送方通过超声波信号发送的待发送数据的步骤包括：

接收超声波发送方发送的待发送信号，并对所述待发送信号进行超声波信号解调，以获取待发送数据。

可选地，所述接收经超声波发送方通过超声波信号发送的待发送数据的步骤之后包括：

判断待发送数据中是否包括结束标识，当所述待发送数据中包括结束标识时，停止待发送数据的接收，并向超声波发送方返回接收完成标识。

此外，为实现上述目的，本发明还提出一种基于超声波的通信装置，所述基于超声波的通信装置包括：存储器、处理器、通信总线以及存储在所述存储器上的基于超声波的通信程序：

所述通信总线用于实现处理器和存储器之间的连接通信；

所述处理器用于执行所述基于超声波的通信程序，以实现以下步骤：

当接收到发送请求时，将超声波发送方ID发送到超声波接收方，以供超声波接收方对超声波发送方识别；

当接收到超声波接收方反馈的识别成功标识时，获取与发送请求对应的待发送数据；

将所述待发送数据通过超声波信号发送到超声波接收方。

此外，为实现上述目的，本发明还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有一个或者一个以上程序，所述一个或者一个以上程序可被一个或者一个以上的处理器执行以用于：

当接收到发送请求时，将超声波发送方ID发送到超声波接收方，以供超声波接收方对超声波发送方识别；

当接收到超声波接收方反馈的识别成功标识时，获取与发送请求对应的待发送数据；

将所述待发送数据通过超声波信号发送到超声波接收方。

本发明技术方案的基于超声波的通信方法，当接收到数据传输的发送请求时，将超声波发送方ID发送到超声波接收方，超声波接收方对此超声波发送方ID识别，以判断超声波发送方的合法性，当识别成功时，向超声波发送方返回识别成功标识，超声波发送方基于此标识获取与发送请求对应的待发送数据，并将待发送数据通过超声波信号发送到超声波接收方。本方案通过超声波的方式实现近距离保密性好的通信，对超声波发送方的身份进行识别，可确保接收的超声波信息的合法性，且因超声波在受到墙体阻隔时，会折射衰减，从而确保其携带的信息难以传输至外界被截取泄露，提高了传输的保密性，同时可将传输信息通过编码加密的方式加载到超声波信号中进行传输，进一步提高了信号传输的保密性。

附图说明

图1为实现本发明各个实施例一个可选的移动终端的硬件结构示意图；

图2为如图1所示的移动终端的无线通讯系统示意图；

图3为本发明基于超声波的通信方法应用于超声波发送方第一实施例的流程示意图；

图4为本发明基于超声波的通信方法应用于超声波发送方第二实施例的流程示意图；

图5为本发明基于超声波的通信方法应用于超声波接收方第一实施例的流程示意图；

图6为本发明基于超声波的通信方法应用于超声波接收方第二实施例的流程示意图；

图7为本发明实施例方法涉及的硬件运行环境的设备结构示意图；

图8为本发明基于超声波的通信方法第一场景示意图；

图9为本发明基于超声波的通信方法第二场景示意图。

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

在后续的描述中，使用用于表示元件的诸如“模块”、“部件”或“单元”的后缀仅为了有利于本发明的说明，其本身没有特定的意义。因此，“模块”、“部件”或“单元”可以混合地使用。

终端可以以各种形式来实施。例如，本发明中描述的终端可以包括诸如手机、平板电脑、笔记本电脑、掌上电脑、个人数字助理(Personal Digital Assistant，PDA)、便捷式媒体播放器(Portable Media Player，PMP)、导航装置、可穿戴设备、智能手环、计步器等移动终端，以及诸如数字TV、台式计算机等固定终端。

后续描述中将以移动终端为例进行说明，本领域技术人员将理解的是，除了特别用于移动目的的元件之外，根据本发明的实施方式的构造也能够应用于固定类型的终端。

请参阅图1，其为实现本发明各个实施例的一种移动终端的硬件结构示意图，该移动终端100可以包括：RF(Radio Frequency，射频)单元101、WiFi模块102、音频输出单元103、A/V(音频/视频)输入单元104、传感器105、显示单元106、用户输入单元107、接口单元108、存储器109、处理器110、以及电源111等部件。本领域技术人员可以理解，图1中示出的移动终端结构并不构成对移动终端的限定，移动终端可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。

下面结合图1对移动终端的各个部件进行具体的介绍：

射频单元101可用于收发信息或通话过程中，信号的接收和发送，具体的，将基站的下行信息接收后，给处理器110处理；另外，将上行的数据发送给基站。通常，射频单元101包括但不限于天线、至少一个放大器、收发信机、耦合器、低噪声放大器、双工器等。此外，射频单元101还可以通过无线通信与网络和其他设备通信。上述无线通信可以使用任一通信标准或协议，包括但不限于GSM(Global System of Mobile communication，全球移动通讯系统)、GPRS(General Packet Radio Service，通用分组无线服务)、CDMA2000(CodeDivision Multiple Access 2000，码分多址2000)、WCDMA(Wideband Code DivisionMultiple Access,宽带码分多址)、TD-SCDMA(Time Division-Synchronous CodeDivision Multiple Access，时分同步码分多址)、FDD-LTE(Frequency DivisionDuplexing-Long Term Evolution，频分双工长期演进)和TDD-LTE(Time DivisionDuplexing-Long Term Evolution，分时双工长期演进)等。

WiFi属于短距离无线传输技术，移动终端通过WiFi模块102可以帮助用户收发电子邮件、浏览网页和访问流式媒体等，它为用户提供了无线的宽带互联网访问。虽然图1示出了WiFi模块102，但是可以理解的是，其并不属于移动终端的必须构成，完全可以根据需要在不改变发明的本质的范围内而省略。

音频输出单元103可以在移动终端100处于呼叫信号接收模式、通话模式、记录模式、语音识别模式、广播接收模式等等模式下时，将射频单元101或WiFi模块102接收的或者在存储器109中存储的音频数据转换成音频信号并且输出为声音。而且，音频输出单元103还可以提供与移动终端100执行的特定功能相关的音频输出(例如，呼叫信号接收声音、消息接收声音等等)。音频输出单元103可以包括扬声器、蜂鸣器等等。

A/V输入单元104用于接收音频或视频信号。A/V输入单元104可以包括图形处理器(Graphics Processing Unit，GPU)1041和麦克风1042，图形处理器1041对在视频捕获模式或图像捕获模式中由图像捕获装置(如摄像头)获得的静态图片或视频的图像数据进行处理。处理后的图像帧可以显示在显示单元106上。经图形处理器1041处理后的图像帧可以存储在存储器109(或其它存储介质)中或者经由射频单元101或WiFi模块102进行发送。麦克风1042可以在电话通话模式、记录模式、语音识别模式等等运行模式中经由麦克风1042接收声音(音频数据)，并且能够将这样的声音处理为音频数据。处理后的音频(语音)数据可以在电话通话模式的情况下转换为可经由射频单元101发送到移动通信基站的格式输出。麦克风1042可以实施各种类型的噪声消除(或抑制)算法以消除(或抑制)在接收和发送音频信号的过程中产生的噪声或者干扰。

移动终端100还包括至少一种传感器105，比如光传感器、运动传感器以及其他传感器。具体地，光传感器包括环境光传感器及接近传感器，其中，环境光传感器可根据环境光线的明暗来调节显示面板1061的亮度，接近传感器可在移动终端100移动到耳边时，关闭显示面板1061和/或背光。作为运动传感器的一种，加速计传感器可检测各个方向上(一般为三轴)加速度的大小，静止时可检测出重力的大小及方向，可用于识别手机姿态的应用(比如横竖屏切换、相关游戏、磁力计姿态校准)、振动识别相关功能(比如计步器、敲击)等；至于手机还可配置的指纹传感器、压力传感器、虹膜传感器、分子传感器、陀螺仪、气压计、湿度计、温度计、红外线传感器等其他传感器，在此不再赘述。

显示单元106用于显示由用户输入的信息或提供给用户的信息。显示单元106可包括显示面板1061，可以采用液晶显示器(Liquid Crystal Display，LCD)、有机发光二极管(Organic Light-Emitting Diode,OLED)等形式来配置显示面板1061。

用户输入单元107可用于接收输入的数字或字符信息，以及产生与移动终端的用户设置以及功能控制有关的键信号输入。具体地，用户输入单元107可包括触控面板1071以及其他输入设备1072。触控面板1071，也称为触摸屏，可收集用户在其上或附近的触摸操作(比如用户使用手指、触笔等任何适合的物体或附件在触控面板1071上或在触控面板1071附近的操作)，并根据预先设定的程式驱动相应的连接装置。触控面板1071可包括触摸检测装置和触摸控制器两个部分。其中，触摸检测装置检测用户的触摸方位，并检测触摸操作带来的信号，将信号传送给触摸控制器；触摸控制器从触摸检测装置上接收触摸信息，并将它转换成触点坐标，再送给处理器110，并能接收处理器110发来的命令并加以执行。此外，可以采用电阻式、电容式、红外线以及表面声波等多种类型实现触控面板1071。除了触控面板1071，用户输入单元107还可以包括其他输入设备1072。具体地，其他输入设备1072可以包括但不限于物理键盘、功能键(比如音量控制按键、开关按键等)、轨迹球、鼠标、操作杆等中的一种或多种，具体此处不做限定。

进一步的，触控面板1071可覆盖显示面板1061，当触控面板1071检测到在其上或附近的触摸操作后，传送给处理器110以确定触摸事件的类型，随后处理器110根据触摸事件的类型在显示面板1061上提供相应的视觉输出。虽然在图1中，触控面板1071与显示面板1061是作为两个独立的部件来实现移动终端的输入和输出功能，但是在某些实施例中，可以将触控面板1071与显示面板1061集成而实现移动终端的输入和输出功能，具体此处不做限定。

接口单元108用作至少一个外部装置与移动终端100连接可以通过的接口。例如，外部装置可以包括有线或无线头戴式耳机端口、外部电源(或电池充电器)端口、有线或无线数据端口、存储卡端口、用于连接具有识别模块的装置的端口、音频输入/输出(I/O)端口、视频I/O端口、耳机端口等等。接口单元108可以用于接收来自外部装置的输入(例如，数据信息、电力等等)并且将接收到的输入传输到移动终端100内的一个或多个元件或者可以用于在移动终端100和外部装置之间传输数据。

存储器109可用于存储软件程序以及各种数据。存储器109可主要包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序(比如声音播放功能、图像播放功能等)等；存储数据区可存储根据手机的使用所创建的数据(比如音频数据、电话本等)等。此外，存储器109可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他易失性固态存储器件。

处理器110是移动终端的控制中心，利用各种接口和线路连接整个移动终端的各个部分，通过运行或执行存储在存储器109内的软件程序和/或模块，以及调用存储在存储器109内的数据，执行移动终端的各种功能和处理数据，从而对移动终端进行整体监控。处理器110可包括一个或多个处理单元；优选的，处理器110可集成应用处理器和调制解调处理器，其中，应用处理器主要处理操作系统、用户界面和应用程序等，调制解调处理器主要处理无线通信。可以理解的是，上述调制解调处理器也可以不集成到处理器110中。

移动终端100还可以包括给各个部件供电的电源111(比如电池)，优选的，电源111可以通过电源管理系统与处理器110逻辑相连，从而通过电源管理系统实现管理充电、放电、以及功耗管理等功能。

尽管图1未示出，移动终端100还可以包括蓝牙模块等，在此不再赘述。

为了便于理解本发明实施例，下面对本发明的移动终端所基于的通信网络系统进行描述。

请参阅图2，图2为本发明实施例提供的一种通信网络系统架构图，该通信网络系统为通用移动通信技术的LTE系统，该LTE系统包括依次通讯连接的UE(User Equipment，用户设备)201，E-UTRAN(Evolved UMTS Terrestrial Radio Access Network，演进式UMTS陆地无线接入网)202，EPC(Evolved Packet Core，演进式分组核心网)203和运营商的IP业务204。

具体地，UE201可以是上述终端100，此处不再赘述。

E-UTRAN202包括eNodeB2021和其它eNodeB2022等。其中，eNodeB2021可以通过回程(backhaul)(例如X2接口)与其它eNodeB2022连接，eNodeB2021连接到EPC203，eNodeB2021可以提供UE201到EPC203的接入。

EPC203可以包括MME(Mobility Management Entity，移动性管理实体)2031，HSS(Home Subscriber Server，归属用户服务器)2032，其它MME2033，SGW(Serving Gate Way，服务网关)2034，PGW(PDN Gate Way，分组数据网络网关)2035和PCRF(Policy andCharging Rules Function，政策和资费功能实体)2036等。其中，MME2031是处理UE201和EPC203之间信令的控制节点，提供承载和连接管理。HSS2032用于提供一些寄存器来管理诸如归属位置寄存器(图中未示)之类的功能，并且保存有一些有关服务特征、数据速率等用户专用的信息。所有用户数据都可以通过SGW2034进行发送，PGW2035可以提供UE 201的IP地址分配以及其它功能，PCRF2036是业务数据流和IP承载资源的策略与计费控制策略决策点，它为策略与计费执行功能单元(图中未示)选择及提供可用的策略和计费控制决策。

IP业务204可以包括因特网、内联网、IMS(IP Multimedia Subsystem，IP多媒体子系统)或其它IP业务等。

虽然上述以LTE系统为例进行了介绍，但本领域技术人员应当知晓，本发明不仅仅适用于LTE系统，也可以适用于其他无线通信系统，例如GSM、CDMA2000、WCDMA、TD-SCDMA以及未来新的网络系统等，此处不做限定。

基于上述移动终端硬件结构、通信装置结构，提出本发明基于超声波的通信方法各实施例。

参照图3，本发明提供一种基于超声波的通信方法，在基于超声波的通信方法第一实施例中，该基于超声波的通信方法包括：

步骤S10，当接收到发送请求时，将超声波发送方ID发送到超声波接收方，以供超声波接收方对超声波发送方识别；

本实施例的基于超声波的通信方法主要适用于通过超声波进行室内近距离通信。虽然依赖于无线电波的如有线网络、无线网络等通信能够实现较远距离的通信双方之间的信息传递，但是无线电波通信也因其穿透力强能长距离传输而容易被截取泄密，而不能满足不要求长距离，但要求保密性好的传输需求，如同一公司内部员工之间的保密文件传输，或两用户之间私密信息的传递等。本实施例通过超声波实现要求保密性好的近距离通信，超声波是一种声波。声波包括次声波、可闻声和超声波，其中次声波的频率低于20Hz，可闻声的频率在20Hz～20kHz之间，超声波的频率在20kHz～1GHz之间。超声波具有声波的特性，如在传播过程中会衰减，遇到障碍物会反射等。从而通过超声波进行室内通信时，超声波在传输的过程中，遇到室内墙体会反射，只有小部分经过墙体外传，且因超声波的衰减特性，其传输距离有限，降低了信息被截取泄密的可能性。除了考虑信息在传输过程中的安全性之外，还需要考虑传输设备的安全性，而要实现超声波传输，其必然要有支持超声波发送的超声波发送方和支持超声波接收的接收方，此超声波发送方和超声波接收方即为传输设备。且此超声波发送方和超声波接收方均可以是诸如智能手机、平板电脑此类的移动终端，移动终端中设置有发送超声波的发送装置和接收超声波的接收装置，使移动终端即可以作为超声波发送方也可以作为超声波接收方。当移动终端使用超声波发送装置发送超声波时，此移动终端作为超声波发送方；而当移动终端使用超声波接收装置接收超声波时，则此移动终端作为超声波接收方。具体地，请参照图8，移动终端中的超声波发送装置可集成在听筒中，超声波接收装置可集成在Mic(麦克风)中，以减少移动终端的体积；从而听筒在把强弱变化的电流信号变成声音的信号，将传输的声音还原出来的同时还向外发送超声波信号，Mic在将接收的声音信号转换为强弱变化的电流的信号进行传递的同时还接收听筒发出的超声波信号。此外也可以设置超声波专用发送装置来发送超声波，防止信号的互相干扰；而对于设置有主副两个Mic的移动手机，可将主Mic设定为用于通话时接收声音信号，而将副Mic设定为用于接收超声波信号，以避免信号的互相干扰。

具体地，在通过超声波进行信息传输之前，需要先确定超声波发送方的安全性，以确保信息来源的安全。超声波发送方中设置有表征其唯一性的超声波发送方ID(identity-身份标识号)，此ID可以是移动终端的IEMI(International Mobile Equipment Identity-国际移动设备身份码)，其由15位数字组成的"电子串号"，与每台移动终端一一对应，且是全世界唯一的编码。当移动终端加入到通信网络后，将此ID上报到通信网络，由通信网络查证此移动终端的安全性，来源是否合法；另一方面，可通过此ID对应移动终端的通信历史记录来确定其安全性，如多个作为超声波接收方的移动终端与ID为A的移动终端进行通信时，均确定此ID为A的移动终端为带有恶意攻击的移动终端，从而将此移动终端标记为有恶意攻击历史记录的移动终端，以根据此历史记录进行超声波发送方的安全性识别。若用户有通过超声波进行信息传输的需求，则向作为超声波发送方的移动终端输入发送请求。请参照图9，当接收到发送请求时，将此超声波发送方ID通过超声波发送到超声波接收方，超声波接收方根据此超声波发送方ID从通信网络中查看此超声波发送方的来源是否合法，且是否具有恶意攻击的历史记录，对超声波发送方的身份合法性进行识别。

步骤S20，当接收到超声波接收方反馈的识别成功标识时，获取与发送请求对应的待发送数据；

进一步地，当经超声波接收方查证此超声波发送方的来源合法，且没有恶意攻击的历史记录时，则可判定超声波发送方的身份合法，身份识别成功，并生成识别成功标识向超声波发送方反馈。当接收到此超声波接收方反馈的识别成功标识时，说明超声波接收方已确认超声波发送方的合法性，建立超声波发送方和超声波接收方之间的超声波通信，超声波发送方可通过超声波向超声波接收方传送信息。用户在向移动终端输入进行超声波信息传输的发送请求时，涉及到需要传输的待发送数据，此待发送数据可以是一段文字信息，图片、网址、文档信息等。获取此与发送请求对应的待发送数据，以通过超声波信号对此待发送数据进行传输。

步骤S30，将所述待发送数据通过超声波信号发送到超声波接收方。

更进一步地，在获取与发送请求对应的待发送数据后，将此待发送数据调制到超声波发送方发送的超声波信号中形成待发送信号，并将此调制的超声波信号发送到超声波接收方。未经调制的待发送数据为基带信号，基带信号是信息的电波形表示，可以用不同的电平或脉冲来表示相应的消息代码。在频域中调制是将基带信号的频谱搬移到信道通带中或者其中的某个频段上的过程，根据所控制的信号参量的不同，调制可分为调幅、调频和调相。调幅，是使载波的幅度随着调制信号的大小变化而变化的调制方式；调频，使载波的瞬时频率随着调制信号的大小变化，而幅度保持不变的调制方式；调相，则是利用原始信号控制载波信号的相位。通过调制将要传输的待发送数据变换成适合传输的待发送信号，且在调制的过程中还可加入加密算法，以进一步确保待发送信号的安全性，将此待发送信号通过超声波发送方发送的超声波信号传输到超声波接收方，实现信息的传递的同时可确保传递安全性。

本发明技术方案的基于超声波的通信方法，当接收到数据传输的发送请求时，将超声波发送方ID发送到超声波接收方，超声波接收方对此超声波发送方ID识别，以判断超声波发送方的合法性，当识别成功时，向超声波发送方返回识别成功标识，超声波发送方基于此标识获取与发送请求对应的待发送数据，并将待发送数据通过超声波信号发送到超声波接收方。本方案通过超声波的方式实现近距离保密性好的通信，对超声波发送方的身份进行识别，可确保接收的超声波信息的合法性，且因超声波在受到墙体阻隔时，会折射衰减，从而确保其携带的信息难以传输至外界被截取泄露，提高了传输的保密性，同时可将传输信息通过编码加密的方式加载到超声波信号中进行传输，进一步提高了信号传输的保密性。

进一步地，在本发明的基于超声波的通信方法的另一实施例中，所述将超声波发送方ID发送到超声波接收方的步骤包括：

步骤S11，将超声波发送方ID划分为多个子ID，并将所述多个子ID调制到不同超声波频率上；

步骤S12，将所述不同超声波频率叠加成混频信号发送到超声波接收方。

可理解地，超声波发送方ID为一串数字组成的序列，在将其发送到超声波接收方时，可将其转换为由0和1组成的二进制序列。再将此序列划分为几个部分，每个部分作为子ID，所有子ID整合即是超声波发送方ID。划分时，可将二进制序列中的位数单个划分，也可将几位二进制进行组合划分，如2位为一个子ID。或者3位为一个子ID等，对此不作限制。将子ID划分完成后，设定发送频率区间，并将划分的各个子ID分别调制到频率区间内的不同超声波频率上。如对于超声波发送方ID转换后的二进制序列00101101，按照单个位数划分时，可划分为8个子ID；即0、0、0、1、0、1、1、0和1；设定的发送频率区间为20KHz～40KHz，且设定频率区间中对应的子ID顺序，如20KHz、22.5KHz、25KHz、27.5KHz、30KHz、32.5KHz、35KHz、37.5KHz分别对应第1到第8个子ID，即第1个子ID0调制到20KHz的超声波频率上，第2个则调制到22.5KHz上，以此类推，直到完成所有子ID的调制。在所有子ID均调制到不同超声波频率上之后，将此完成调制的超声波频率叠加成混频信号，一并发送到超声波接收方。将超声波发送方ID划分到不同频率进行混频发送的方式，在保证发送效率的同时，提高了超声波发送方ID的安全性。

进一步地，请参照图4，在本发明的基于超声波的通信方法第一实施例的基础上，提出本发明的基于超声波的通信方法第二实施例，在第二实施例中，所述基于超声波的通信方法还包括：

步骤S40，当超声波发送方发送的超声波信号频率变化时，将频率变化后的频率数值发送到超声波接收方，以供超声波接收方接收与频率数值对应的超声波信号；

步骤S50，当接收到超声波接收方反馈的超声波信号频率变化后的频率数值时，接收与所述频率数值对应的超声波信号。

更进一步地，本实施例在基于超声波通信，进行信息发送时，为了进一步确保通信安全，通信设备双方，即超声波发送方和超声波接收方可以以频率变化的方式发送信息。具体地，当超声波发送方发送的超声波信号频率变化时，将频率变化后的频率数值发送到超声波接收方。如超声波发送方发送的超声波信号频率是40KHz，为了防止外界的恶意攻击，超声波发送方在下一次发送超声波信号时将其发送的超声波信号频率变化为48KHz，此48KHz即为频率40KHZ变化后的频率数值。将此频率数值加载在当前发送的超声波信号中发送到超声波接收方，以告知超声波接收方下一次超声波发送方发送的超声波信号频率为48KHz。超声波接收方在接收到此信息后，在下一次接收到频率为48KHz的超声波信号时，才会认为此频率的超声波信号为通信频率，对此频率数值对应的超声波信号进行接收；否则认为其不是通信频率，不对其进行接收。此外，超声波接收方也可以以频率变化的方式向超声波发送方反馈信息，同样的超声波接收方也需要在当前发送的超声波信号中加载下一次变化后的频率数值，将此频率数值反馈到超声波发送方。当接收到超声波接收方反馈的超声波信号频率变化后的频率数值时，超声波发送方则在下一次接收超声波接收方反馈的与此频率数值对应的超声波信号，对于不是此频率数值的超声波信号则不进行接收，进一步提高传输安全。

此外，请参照图5，本发明还提供一种基于超声波的通信方法，在基于超声波的通信方法第一实施例中，该基于超声波的通信方法包括：

步骤S60，接收超声波发送方发送的超声波发送方ID，并对所述超声波发送方ID进行识别；

步骤S70，当对超声波发送方ID识别成功时，向超声波接收方反馈识别成功标识，以供超声波发送方基于所述识别成功标识发送待发送数据；

步骤S80，接收经超声波发送方通过超声波信号发送的待发送数据。

本实施例的基于超声波的通信方法适用于通信时超声波接收方对超声波信息的接收。当接收到超声波发送方发送的表征其唯一性的超声波发送方ID时，对此ID进行识别，从通信网络中查看此超声波发送方ID对应的超声波发送方的来源是否合法，且是否具有恶意攻击的历史记录，以对超声波发送方的身份合法性进行识别。当经查证此超声波发送方ID对应的超声波发送方的来源合法，且没有恶意攻击的历史记录时，则可判定超声波发送方的身份合法，身份识别成功。生成表征超声波发送方身份合法的识别成功标识，并将此识别成功标识发送到超声波发送方。超声波发送方接收到此识别成功标识，则说明超声波接收方已确认超声波发送方的合法性，建立超声波发送方和超声波接收方之间的超声波通信，超声波发送方可通过超声波向超声波接收方传送信息。超声波发送方根据此识别成功标识将用户需要发送的待发送数据调制到超声波信号中形成待发送信号，并将此调制的待发送信号发送到超声波接收方。超声波接收方对此接收到待发送信号进行解调，解调是将接收到的频带信号还原成基带型号，即未经调制前的原始信号。解调的方式和调制的方式对应，当调制的方式为调幅时，则解调为幅度解调；当调制的方式为调频时，则解调为频率解调；当调制的方式为调相时，则解调为相位解调。且当在调制过程中采用了加密算法时，相应的还需要进行解密处理。通过超声波发送方和超声波接收方之间的超声波实现信息传输，可提高信息传输过程中的安全性。

进一步地，在本发明的基于超声波的通信方法的另一实施例中，所述接收超声波发送方发送的超声波发送方ID，并对所述超声波发送方ID进行识别的步骤包括：

步骤S61，接收超声波发送方发送的混频信号，并对所述混频信号进行解析得到多个不同超声波频率；

步骤S62，获取所述多个不同超声波频率所对应的多个子ID，将所述多个子ID整合成超声波发送方ID进行识别。

更进一步地，超声波发送方将超声波发送方ID分成多个子ID，并将此子ID分别调制到不同超声波频率上，将此不同超声波频率叠加成混频信号发送到超声波接收方。当接收到此混频信号时，对此混频信号进行傅里叶变化，解析得到混频信号叠加前的多个不同超声波频率。获取此多个不同超声波频率中对应的多个子ID，并将此多个子ID整合形成超声波发送ID进行识别。可理解地，多个子ID排列的顺序不同，所得的超声波发送ID不相同。从而在超声波发送方在发送混频信号时将各个子ID所在超声波信号频率的排列顺序也发送到超声波接收方，超声波接收方根据此顺序对多个子ID进行整合。如排列顺序为20KHz作为ID的第1位、22.5KHz作为ID的第2位、25KHz作为ID的第3位等，从而在获取20KHz、22.5KHz和25KHz中的子ID后，分别将其作为ID的第1位、第2位和第3位。根据此排列顺序，将各个子ID进行整合得到超声波发送方ID，以根据此超声波发送方ID对超声波发送方进行识别。

进一步地，请参照图6，在本发明的基于超声波的通信方法第一实施例的基础上，提出本发明的基于超声波的通信方法第二实施例，在第二实施例中，所述接收经超声波发送方通过超声波信号发送的待发送数据的步骤之后包括：

步骤S90，判断待发送数据中是否包括结束标识，当所述待发送数据中包括结束标识时，停止待发送数据的接收，并向超声波发送方返回接收完成标识。

更进一步地，超声波发送方发送的待发送数据以数据包的形式发送，在表征待发送数据发送完成的最后一个数据包中，携带有结束标识。当接收到待发送数据时，对待发送数据中是否包括结束标识进行判断。当判断出包括结束标识时，则说明待发送数据发送完成，从而待发送数据的接收，并向超声波发送方返回接收完成标识。通过结束标识确定待发送数据是否发送完成，避免超声波发送方的待发送数据发送完成后，而超声波接收方并不确定是否发送完成，可能接收到其他外界设备发送的待发送数据，导致超声波接收方的安全隐患。

参照图7，图7是本发明实施例方法涉及的硬件运行环境的装置结构示意图。

本发明实施例基于超声波的通信装置包括交互的移动终端，移动终端可以是智能手机、平板电脑、电子书阅读器、MP3(Moving Picture Experts Group Audio Layer III，动态影像专家压缩标准音频层面3)播放器、MP4(Moving Picture Experts Group AudioLayer IV，动态影像专家压缩标准音频层面3)播放器、便携计算机等具有显示功能的可移动式终端设备。

如图7所示，该基于超声波的通信装置可以包括：处理器110，例如CPU，存储器109，通信总线1002。其中，通信总线1002用于实现处理器110和存储器109之间的连接通信。存储器109可以是高速RAM存储器，也可以是稳定的存储器(non-volatile memory)，例如磁盘存储器。存储器109可选的还可以是独立于前述处理器110的存储装置。

可选地，该基于超声波的通信装置还可以包括用户接口、网络接口、摄像头、RF(Radio Frequency，射频)电路，传感器、音频电路、WiFi模块等等。用户接口可以包括显示屏(Display)、输入单元比如键盘(Keyboard)，可选用户接口还可以包括标准的有线接口、无线接口。网络接口可选的可以包括标准的有线接口、无线接口(如WI-FI接口)。

本领域技术人员可以理解，图7中示出的基于超声波的通信装置结构并不构成对基于超声波的通信装置的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。

如图7所示，作为一种计算机存储介质的存储器109中可以包括操作系统、网络通信模块以及基于超声波的通信程序。操作系统是管理和控制基于超声波的通信装置硬件和软件资源的程序，支持基于超声波的通信程序以及其它软件和/或程序的运行。网络通信模块用于实现存储器109内部各组件之间的通信，以及与基于超声波的通信装置中其它硬件和软件之间通信。

在图7所示的基于超声波的通信装置中，基于超声波的通信程序可应用于作为超声波发送方的移动终端上，处理器110用于执行存储器109中存储的基于超声波的通信程序，实现以下步骤：

当接收到发送请求时，将超声波发送方ID发送到超声波接收方，以供超声波接收方对超声波发送方识别；

当接收到超声波接收方反馈的识别成功标识时，获取与发送请求对应的待发送数据；

将所述待发送数据通过超声波信号发送到超声波接收方。

进一步地，所述将超声波发送方ID发送到超声波接收方的步骤包括：

将超声波发送方ID划分为多个子ID，并将所述多个子ID调制到不同超声波频率上；

将所述不同超声波频率叠加成混频信号发送到超声波接收方。

进一步地，所述将所述待发送数据通过超声波信号发送到超声波接收方的步骤包括：

将所述待发送数据调制到超声波信号中形成待发送信号，并将所述待发送信号发送到超声波接收方。

进一步地，所述基于超声波的通信方法还包括步骤：

当超声波发送方发送的超声波信号频率变化时，将频率变化后的频率数值发送到超声波接收方，以供超声波接收方接收与频率数值对应的超声波信号；

当接收到超声波接收方反馈的超声波信号频率变化后的频率数值时，接收与所述频率数值对应的超声波信号。

此外，基于超声波的通信程序也可应用于作为超声波接收方的移动终端上，处理器110用于执行存储器109中存储的基于超声波的通信程序，实现以下步骤：

接收超声波发送方发送的超声波发送方ID，并对所述超声波发送方ID进行识别；

当对超声波发送方ID识别成功时，向超声波接收方反馈识别成功标识，以供超声波发送方基于所述识别成功标识发送待发送数据；

接收经超声波发送方通过超声波信号发送的待发送数据。

进一步地，所述接收超声波发送方发送的超声波发送方ID，并对所述超声波发送方ID进行识别的步骤包括：

接收超声波发送方发送的混频信号，并对所述混频信号进行解析得到多个不同超声波频率；

获取所述多个不同超声波频率所对应的多个子ID，将所述多个子ID整合成超声波发送方ID进行识别。

进一步地，所述接收经超声波发送方通过超声波信号发送的待发送数据的步骤包括：

接收超声波发送方发送的待发送信号，并对所述待发送信号进行超声波信号解调，以获取待发送数据。

进一步地，所述接收经超声波发送方通过超声波信号发送的待发送数据的步骤之后，处理器110用于执行存储器109中存储的基于超声波的通信程序，实现以下步骤：

判断待发送数据中是否包括结束标识，当所述待发送数据中包括结束标识时，停止待发送数据的接收，并向超声波发送方返回接收完成标识。

本发明基于超声波的通信装置具体实施方式与上述基于超声波的通信方法各实施例基本相同，在此不再赘述。

本发明提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有一个或者一个以上程序，所述一个或者一个以上程序还可被一个或者一个以上的处理器执行以用于：

当接收到发送请求时，将超声波发送方ID发送到超声波接收方，以供超声波接收方对超声波发送方识别；

当接收到超声波接收方反馈的识别成功标识时，获取与发送请求对应的待发送数据；

将所述待发送数据通过超声波信号发送到超声波接收方。

进一步地，所述将超声波发送方ID发送到超声波接收方的步骤包括：

将超声波发送方ID划分为多个子ID，并将所述多个子ID调制到不同超声波频率上；

将所述不同超声波频率叠加成混频信号发送到超声波接收方。

进一步地，所述将所述待发送数据通过超声波信号发送到超声波接收方的步骤包括：

将所述待发送数据调制到超声波信号中形成待发送信号，并将所述待发送信号发送到超声波接收方。

进一步地，所述基于超声波的通信方法还包括步骤：

当超声波发送方发送的超声波信号频率变化时，将频率变化后的频率数值发送到超声波接收方，以供超声波接收方接收与频率数值对应的超声波信号；

当接收到超声波接收方反馈的超声波信号频率变化后的频率数值时，接收与所述频率数值对应的超声波信号。

所述一个或者一个以上程序还可被一个或者一个以上的处理器执行以用于：

接收超声波发送方发送的超声波发送方ID，并对所述超声波发送方ID进行识别；

当对超声波发送方ID识别成功时，向超声波接收方反馈识别成功标识，以供超声波发送方基于所述识别成功标识发送待发送数据；

接收经超声波发送方通过超声波信号发送的待发送数据。

进一步地，所述接收超声波发送方发送的超声波发送方ID，并对所述超声波发送方ID进行识别的步骤包括：

接收超声波发送方发送的混频信号，并对所述混频信号进行解析得到多个不同超声波频率；

获取所述多个不同超声波频率所对应的多个子ID，将所述多个子ID整合成超声波发送方ID进行识别。

进一步地，所述接收经超声波发送方通过超声波信号发送的待发送数据的步骤包括：

接收超声波发送方发送的待发送信号，并对所述待发送信号进行超声波信号解调，以获取待发送数据。

进一步地，所述接收经超声波发送方通过超声波信号发送的待发送数据的步骤之后，所述一个或者一个以上程序还可被一个或者一个以上的处理器执行以用于：

判断待发送数据中是否包括结束标识，当所述待发送数据中包括结束标识时，停止待发送数据的接收，并向超声波发送方返回接收完成标识。

本发明计算机可读存储介质具体实施方式与上述基于超声波的通信方法各实施例基本相同，在此不再赘述。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。

上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质(如ROM/RAM、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台终端(可以是手机，计算机，服务器，空调器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。

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)

1.一种基于超声波的通信方法，其特征在于，所述基于超声波的通信方法包括以下步骤：

当接收到发送请求时，将超声波发送方ID发送到超声波接收方，以供超声波接收方对超声波发送方识别；

当接收到超声波接收方反馈的识别成功标识时，获取与发送请求对应的待发送数据；

将所述待发送数据通过超声波信号发送到超声波接收方；

所述将超声波发送方ID发送到超声波接收方的步骤包括：

将超声波发送方ID划分为多个子ID，并将所述多个子ID调制到不同超声波频率上，其中，将所述多个子ID调制到不同超声波频率上的调制方式包括调频、调幅和调相；

将所述不同超声波频率叠加成混频信号发送到超声波接收方。

2.如权利要求1所述的基于超声波的通信方法，其特征在于，所述将所述待发送数据通过超声波信号发送到超声波接收方的步骤包括：

将所述待发送数据调制到超声波信号中形成待发送信号，并将所述待发送信号发送到超声波接收方。

3.如权利要求2所述的基于超声波的通信方法，其特征在于，所述基于超声波的通信方法还包括步骤：

当超声波发送方发送的超声波信号频率变化时，将频率变化后的频率数值发送到超声波接收方，以供超声波接收方接收与频率数值对应的超声波信号；

当接收到超声波接收方反馈的超声波信号频率变化后的频率数值时，接收与所述频率数值对应的超声波信号。

4.一种基于超声波的通信方法，其特征在于，所述基于超声波的通信方法包括以下步骤：

接收超声波发送方发送的超声波发送方ID，并对所述超声波发送方ID进行识别，其中，超声波发送方在接收到发送请求时，向超声波接收方发送所述超声波发送方ID；

当对超声波发送方ID识别成功时，向超声波发送方反馈识别成功标识，以供超声波发送方基于所述识别成功标识发送待发送数据；

接收经超声波发送方通过超声波信号发送的与所述发送请求对应的待发送数据；

所述接收超声波发送方发送的超声波发送方ID，并对所述超声波发送方ID进行识别的步骤包括：

接收超声波发送方发送的混频信号，并对所述混频信号进行解析得到多个不同超声波频率；

获取所述多个不同超声波频率所对应的多个子ID，将所述多个子ID整合成超声波发送方ID进行识别。

5.如权利要求4所述的基于超声波的通信方法，其特征在于，所述接收经超声波发送方通过超声波信号发送的待发送数据的步骤包括：

接收超声波发送方发送的待发送信号，并对所述待发送信号进行超声波信号解调，以获取待发送数据。

6.如权利要求4-5任一项所述的基于超声波的通信方法，其特征在于，所述接收经超声波发送方通过超声波信号发送的待发送数据的步骤之后包括：

判断待发送数据中是否包括结束标识，当所述待发送数据中包括结束标识时，停止待发送数据的接收，并向超声波发送方返回接收完成标识。

7.一种基于超声波的通信装置，其特征在于，所述基于超声波的通信装置包括：存储器、处理器、通信总线以及存储在所述存储器上的基于超声波的通信程序：

所述通信总线用于实现处理器和存储器之间的连接通信；

所述处理器用于执行所述基于超声波的通信程序，以实现如权利要求1-6中任一项所述的基于超声波的通信方法的步骤。

8.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有基于超声波的通信程序，所述基于超声波的通信程序被处理器执行时实现如权利要求1-6中任一项所述的基于超声波的通信方法的步骤。

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