CN108320665A - 一种基于数据同步的数字标牌 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种基于数据同步的数字标牌，包括：采集目标对象当前所处的第一位置信息，所述第一位置信息包括经纬度信息以及高度信息；在目标对象以第一位置信息对应的位置为中心的邻域内的所有标牌作为第二标牌；在第一标牌和第二标牌之间进行网络化数字标牌的广告数据分享。该方法克服了传统加密算法无法保证信息安全的缺陷。

Description

一种基于数据同步的数字标牌

技术领域

本发明属于信息交互技术领域，具体涉及一种基于数据同步的数字标牌。

背景技术

近年来，正在使用数字标牌(电子看板)装置作为用于在公共场所等对不确定的多数人进行广告/宣传用的工具。数字标牌装置被构成为具备可以显示由数字图像生成的广告图像的图像显示部，能够容易地改变广告的内容。由此，可以向视听者提供最新的信息，与以往的看板相比，具有出色的广告效果。

另一方面，当数字标牌装置在如屋外等外界光的照度变化大那样的环境下使用时，图像显示部上显示的显示图像的视觉确认性会大幅变化。特别是在外界光的照度低的环境下使用时，公知存在由于薄暮现象、即人的视感度特性的变化，而使得显示图像中的红色显得暗淡，蓝色显得鲜亮的倾向。

例如，申请号为CN200910311605.1的中国发明专利申请公开了一种动态更新和远程监控终端的数字标牌系统及方法，涉及网络通信技术的数字标牌领域，目的是解决现有数字标牌系统存在更新不及时、资源浪费和成本高的问题，系统包括内容管理监控平台，存储媒体内容及其播放列表，发送控制命令；播放终端，读取播放列表、下载并存储媒体内容，接收控制命令，播放媒体内容；内容管理监控平台和播放终端通过网络连接；方法包括a.内容管理监控平台与播放终端通过网络连通；b.播放终端定期读取平台端的媒体内容播放列表并对其进行解析；c.播放终端从播放列表中解析出的媒体内容信息与本地媒体内容信息进行比较，如不同则更新本地播放列表和媒体内容；d.播放终端按照更新的播放列表播放更新的媒体内容。

申请号为CN201621296265.1的中国实用新型专利公开了一种面向数字标牌的智能自组网连接装置，主要包括：无线通信WiFi模块、电源模块、高速存储器模块、Flash模块和中央处理器；其中：无线通信WiFi模块通过PCIe接口与中央处理器连接；电源模块为移动自组织接入的便携式热点路由器供电；的高速存储器模块为数字标牌系统缓存多媒体数据。本实用新型在有效降低数字标牌系统通信网络实施成本的前提下，提高了数字标牌系统的在网率，为数字标牌系统实现实时在线多媒体信息的更新、发布等维护提供了便利。本实用新型可以实现免配置的智能自组网接入数字标牌系统的能力，降低了数字标牌系统集成的成本、加快了数字标牌系统通信网络的实施效率。

然而，上述现有技术都需要固定数字标牌到固定位置，无法照顾到目前对于目标对象(例如，广告期望吸引的对象)处于多个位置之间移动的情形。尤其是当一些“闪族”或表演场馆期望临时使用个人移动通信终端组成数字标牌的需求。

发明内容

鉴于以上分析，本发明的主要目的在于提供一种基于数据同步的数字标牌，用于组成彼此可分享广告数据的数字标牌群，各数字标牌均包括：

位置信息采集单元，以目标对象当前所处位置的数字标牌为第一标牌，用于采集目标对象当前所处的第一位置信息，所述第一位置信息包括经纬度信息以及高度信息；

电力控制单元，用于确定所述数字标牌自身电池的剩余电量；

第二标牌确定单元，用于在目标对象以第一位置信息对应的位置为中心的邻域内的所有标牌作为第二标牌；

数据同步单元，用于在所述剩余电量大于预设值时，在第一标牌和第二标牌之间进行网络化数字标牌的广告数据分享。

进一步地，进行网络化数字标牌的广告数据分享包括：

当满足预设条件时，第一位置信息对应的第一标牌和第二位置信息对应的至少一个第二标牌进入第一交互状态，在该第一交互状态下第一位置信息对应的第一标牌的广告数据以第一方式被分享到第二位置信息对应的至少一个第二标牌；

当第二标牌为多屏幕拼接标牌时，多屏幕之间以第二方式将广告数据彼此分享。

进一步地，所述预设条件为第二位置对应的至少一个第二标牌处于未交互状态或者即使处于第二交互状态但所述第一交互状态对应的目标对象的交互优先级较该第二交互状态对应的目标对象的交互优先级。

进一步地，所述第一方式为数据组播式传输。

进一步地，所述多屏幕为由移动显示设备临时地、以无线方式组成的显示矩阵。

进一步地，所述显示矩阵的多个屏幕分属于不同的个人移动通信终端。

进一步地，所述第二方式为：

所述多个屏幕间以屏幕所述个人移动通信终端的标识符建立通信链路；

将在所述多个屏幕之间交互的数据以如下信号形式进行加密，以便于所述显示矩阵以外的其他标牌或屏幕不能与该显示矩阵进行所述广告数据的交互：

设N个初始信号s₁(t),…,s_n(t)和M个密钥信号k₁(t),…，k_M(t)，N对应于第一方式下所述显示矩阵的多个屏幕之间需要分享的数据包的个数，M对应于所述显示矩阵内屏幕的数量，加密公式为：

X(t)＝[x₁(t),…,x_N(t)]^T＝As_k(t)

其中，X(t)表示N个加密信号，s_k(t)＝[s₁(t),…,s_n(t),k_M(t)]^T，A为N×(M+N)的加密矩阵，且每个值都在[-1,1]之间。设A＝[A_S,A_k]，其中A_S为N×N的矩阵，A_k为N×M的矩阵，加密公式由下面公式表示：

X(t)＝A_ss(t)+A_kk(t)，

其中，s(t)＝[s₁(t),…，s_n(t)]^T，k(t)＝[k₁(t),…，k_M(t)]^T

令，N＝M，建立如下加密矩阵：

其中，A为N×2N的矩阵，B为1×N的矩阵,其中的各值取值范围在[-0.3,0.3]之间，D为1×N的矩阵，其中的各值取值范围在[1,2.5]之间，C为N×1维的矩阵，均由[0.5,1]之间平均分布的随机数生成，

令B＝[b₁,b₂,…,b_n]，D＝[d₁,d₂,…,d_n],C＝[c₁,c₂,…,c_n]^T,则加密矩阵为：

最后对经过上述加密的数据进行传输。

进一步地，其中加密矩阵设置还包括对初始信号数量的计算，具体包括：

假设和为第i次从接收到的广告数据中选取的两个信号，其中i∈[1,n]，对两个广告数据进行分解，采用所有测量数据到与其最近直线聚轴的距离之和作为标准，选出最为疏远的两个子信号，记为和并将Z₁和Z₂组合为Z＝[Z₁ Z₂]，根据预先设置的阈值，截断一部分小分量系数，对上一步得到的系数进行对称处理，将所有的信号点移至正半面，如果测量数据的第一个坐标z¹＜0时，Z＝-Z；否则，Z＝Z；

将聚类中心角度θ空间进行K_θ均匀等分，其中k＝1,…,K_θ。

计算每一个θ_k处的势函数φ(θ)值。

统计势函数在整个角度θ空间上的峰值数N_i，得到初始信号数量的估计值。

重复上面的步骤，直到i＝n时停止，统计所有估计得到的初始信号数量。

进一步地，对加密广告数据的解密过程包括：

首先从加密广告数据帧中截取每帧切分的广告数据段个数、广告数据段长度、广告数据段信息和N个加密广告数据段信息，并利用密钥种子、没每帧广告数据段个数、广告数据段长度基于密钥信号生成算法重建密钥信号，然后，将密钥信号与N个加密广告数据段信号组合，在应用适于分离广告数据的分离算法对组合后的信号进行分离，得到解密广告数据段信号和密钥信号的恢复信号。

进一步地，所述第一方式和第二方式均基于5G移动通信网络。

本发明的技术方案具有以下优点：

提供一种基于数据同步的数字标牌，同时也提供了其为了保护个人移动通信终端的私密信息而采用的加密和解密算法，克服了上述传统加密算法无法保证多个移动通信终端或类似的设备临时地、无线地组成显示矩阵用作数字标牌时信息安全的缺陷，提高了数字标牌的交互性和趣味性。

附图说明

图1示出了根据本发明优选实施例的数字标牌的组成框图。

具体实施方式

如图1所示，一种基于数据同步的数字标牌，用于组成彼此可分享广告数据的数字标牌群，各数字标牌均包括：

位置信息采集单元，以目标对象当前所处位置的数字标牌为第一标牌，用于采集目标对象当前所处的第一位置信息，所述第一位置信息包括经纬度信息以及高度信息；

电力控制单元，用于确定所述数字标牌自身电池的剩余电量；

第二标牌确定单元，用于在目标对象以第一位置信息对应的位置为中心的邻域内的所有标牌作为第二标牌；

数据同步单元，用于在所述剩余电量大于预设值时，在第一标牌和第二标牌之间进行网络化数字标牌的广告数据分享。

优选地，进行网络化数字标牌的广告数据分享包括：

当满足预设条件时，第一位置信息对应的第一标牌和第二位置信息对应的至少一个第二标牌进入第一交互状态，在该第一交互状态下第一位置信息对应的第一标牌的广告数据以第一方式被分享到第二位置信息对应的至少一个第二标牌；

当第二标牌为多屏幕拼接标牌时，多屏幕之间以第二方式将广告数据彼此分享。

优选地，所述预设条件为第二位置对应的至少一个第二标牌处于未交互状态或者即使处于第二交互状态但所述第一交互状态对应的目标对象的交互优先级较该第二交互状态对应的目标对象的交互优先级。

优选地，所述第一方式为数据组播式传输。

优选地，所述多屏幕为由移动显示设备临时地、以无线方式组成的显示矩阵。

优选地，所述显示矩阵的多个屏幕分属于不同的个人移动通信终端。

优选地，所述第二方式为：

所述多个屏幕间以屏幕所述个人移动通信终端的标识符建立通信链路；

将在所述多个屏幕之间交互的数据以如下信号形式进行加密，以便于所述显示矩阵以外的其他标牌或屏幕不能与该显示矩阵进行所述广告数据的交互：

设N个初始信号s₁(t),…,s_n(t)和M个密钥信号k₁(t),…，k_M(t)，N对应于第一方式下所述显示矩阵的多个屏幕之间需要分享的数据包的个数，M对应于所述显示矩阵内屏幕的数量，加密公式为：

X(t)＝[x₁(t),…,x_N(t)]^T＝As_k(t)

其中，X(t)表示N个加密信号，s_k(t)＝[s₁(t),…,s_n(t),k_M(t)]^T，A为N×(M+N)的加密矩阵，且每个值都在[-1,1]之间。设A＝[A_S,A_k]，其中A_S为N×N的矩阵，A_k为N×M的矩阵，加密公式由下面公式表示：

X(t)＝A_ss(t)+A_kk(t)，

其中，s(t)＝[s₁(t),…，s_n(t)]^T，k(t)＝[k₁(t),…，k_M(t)]^T

令，N＝M，建立如下加密矩阵：

其中，A为N×2N的矩阵，B为1×N的矩阵,其中的各值取值范围在[-0.3,0.3]之间，D为1×N的矩阵，其中的各值取值范围在[1,2.5]之间，C为N×1维的矩阵，均由[0.5,1]之间平均分布的随机数生成，

令B＝[b₁,b₂,…,b_n]，D＝[d₁,d₂,…,d_n],C＝[c₁,c₂,…,c_n]^T,则加密矩阵为：

最后对经过上述加密的数据进行传输。

优选地，其中加密矩阵设置还包括对初始信号数量的计算，具体包括：

假设和为第i次从接收到的广告数据中选取的两个信号，其中i∈[1,n]，对两个广告数据进行分解，采用所有测量数据到与其最近直线聚轴的距离之和作为标准，选出最为疏远的两个子信号，记为和并将Z₁和Z₂组合为Z＝[Z₁Z₂]，根据预先设置的阈值，截断一部分小分量系数，对上一步得到的系数进行对称处理，将所有的信号点移至正半面，如果测量数据的第一个坐标z¹＜0时，Z＝-Z；否则，Z＝Z；

将聚类中心角度θ空间进行K_θ均匀等分，其中k＝1,…,K_θ。

计算每一个θ_k处的势函数φ(θ)值。

统计势函数在整个角度θ空间上的峰值数N_i，得到初始信号数量的估计值。

重复上面的步骤，直到i＝n时停止，统计所有估计得到的初始信号数量。

优选地，对加密广告数据的解密过程包括：

首先从加密广告数据帧中截取每帧切分的广告数据段个数、广告数据段长度、广告数据段信息和N个加密广告数据段信息，并利用密钥种子、没每帧广告数据段个数、广告数据段长度基于密钥信号生成算法重建密钥信号，然后，将密钥信号与N个加密广告数据段信号组合，在应用适于分离广告数据的分离算法对组合后的信号进行分离，得到解密广告数据段信号和密钥信号的恢复信号。

优选地，所述第一方式和第二方式均基于5G移动通信网络。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种基于数据同步的数字标牌，用于组成彼此可分享广告数据的数字标牌群，各数字标牌均包括：

位置信息采集单元，以目标对象当前所处位置的数字标牌为第一标牌，用于采集目标对象当前所处的第一位置信息，所述第一位置信息包括经纬度信息以及高度信息；

电力控制单元，用于确定所述数字标牌自身电池的剩余电量；

第二标牌确定单元，用于在目标对象以第一位置信息对应的位置为中心的邻域内的所有标牌作为第二标牌；

数据同步单元，用于在所述剩余电量大于预设值时，在第一标牌和第二标牌之间进行网络化数字标牌的广告数据分享。

2.根据权利要求1所述的数字标牌，其特征在于，进行网络化数字标牌的广告数据分享包括：

当满足预设条件时，第一位置信息对应的第一标牌和第二位置信息对应的至少一个第二标牌进入第一交互状态，在该第一交互状态下第一位置信息对应的第一标牌的广告数据以第一方式被分享到第二位置信息对应的至少一个第二标牌；

当第二标牌为多屏幕拼接标牌时，多屏幕之间以第二方式将广告数据彼此分享。

3.根据权利要求2所述的数字标牌，其特征在于，所述预设条件为第二位置对应的至少一个第二标牌处于未交互状态或者即使处于第二交互状态但所述第一交互状态对应的目标对象的交互优先级较该第二交互状态对应的目标对象的交互优先级。

4.根据权利要求3所述的数字标牌，其特征在于，所述第一方式为数据组播式传输。

5.根据权利要求4所述的数字标牌，其特征在于，所述多屏幕为由移动显示设备临时地、以无线方式组成的显示矩阵。

6.根据权利要求5所述的数字标牌，其特征在于，所述显示矩阵的多个屏幕分属于不同的个人移动通信终端。

7.根据权利要求6所述的数字标牌，其特征在于，所述第二方式为：

所述多个屏幕间以屏幕所述个人移动通信终端的标识符建立通信链路；

将在所述多个屏幕之间交互的数据以如下信号形式进行加密，以便于所述显示矩阵以外的其他标牌或屏幕不能与该显示矩阵进行所述广告数据的交互：

设N个初始信号s₁(t),…,s_n(t)和M个密钥信号k₁(t),…，k_M(t)，N对应于第一方式下所述显示矩阵的多个屏幕之间需要分享的数据包的个数，M对应于所述显示矩阵内屏幕的数量，加密公式为：

X(t)＝[x₁(t),…,x_N(t)]^T＝As_k(t)

其中，X(t)表示N个加密信号，s_k(t)＝[s₁(t),…,s_n(t),k_M(t)]^T，A为N×(M+N)的加密矩阵，且每个值都在[-1,1]之间。设A＝[A_S,A_k]，其中A_S为N×N的矩阵，A_k为N×M的矩阵，加密公式由下面公式表示：

X(t)＝A_ss(t)+A_kk(t)，

其中，s(t)＝[s₁(t),…，s_n(t)]^T，k(t)＝[k₁(t),…，k_M(t)]^T

令，N＝M，建立如下加密矩阵：

其中，A为N×2N的矩阵，B为1×N的矩阵,其中的各值取值范围在[-0.3,0.3]之间，D为1×N的矩阵，其中的各值取值范围在[1,2.5]之间，C为N×1维的矩阵，均由[0.5,1]之间平均分布的随机数生成，

令B＝[b₁,b₂,…,b_n]，D＝[d₁,d₂,…,d_n],C＝[c₁,c₂,…,c_n]^T,则加密矩阵为：

8.根据权利要求7所述的数字标牌，其特征在于，其中加密矩阵设置还包括对初始信号数量的计算，包括：

假设和为第i次从接收到的广告数据中选取的两个信号，其中i∈[1,n]，对两个广告数据进行分解，采用所有测量数据到与其最近直线聚轴的距离之和作为标准，选出最为疏远的两个子信号，记为和并将Z₁和Z₂组合为Z＝[Z₁Z₂]，根据预先设置的阈值，截断一部分小分量系数，对上一步得到的系数进行对称处理，将所有的信号点移至正半面，如果测量数据的第一个坐标z¹＜0时，Z＝-Z；否则，Z＝Z；

将聚类中心角度θ空间进行K_θ均匀等分，其中k＝1,…,K_θ；

计算每一个θ_k处的势函数φ(θ)值；

统计势函数在整个角度θ空间上的峰值数N_i，得到初始信号数量的估计值；

重复上面的步骤，直到i＝n时停止，统计所有估计得到的初始信号数量。

9.根据权利要求8所述的数字标牌，其特征在于，对加密广告数据的解密过程包括：

首先从加密广告数据帧中截取每帧切分的广告数据段个数、广告数据段长度、广告数据段信息和N个加密广告数据段信息，并利用密钥种子、没每帧广告数据段个数、广告数据段长度基于密钥信号生成算法重建密钥信号，然后，将密钥信号与N个加密广告数据段信号组合，在应用适于分离广告数据的分离算法对组合后的信号进行分离，得到解密广告数据段信号和密钥信号的恢复信号。

10.根据权利要求2所述的数字标牌，其特征在于，所述第一方式和第二方式均基于5G移动通信网络。