CN110649970A - 可见光通信业务控制方法和系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种可见光通信业务控制方法和系统。该可见光通信业务控制方法包括：可见光通信物联网设备的初始化；可见光通信物联网设备包括物联网服务器、代理装置、光源装置和终端装置；可见光通信物联网设备之间通过IP数据通道或可见光通信数据通道进行数据传送；代理装置、光源装置和终端装置按照设定规则汇报其状态；物联网服务器通过代理装置和光源装置对终端装置进行控制。该可见光通信业务控制方法能够有效地提供针对可见光通信物联网设备的业务控制手段，从而方便快捷切实可行地提供基于可见光通信的物联网设备的控制与业务服务。

Description

可见光通信业务控制方法和系统

技术领域

本发明属于通信技术领域，具体涉及一种可见光通信业务控制方法和系统。

背景技术

基于可见光通信(Visible Light Communication，VLC)的技术具备很强的实用性和适应能力。只要有通光的条件下，都可以提供基于VLC的无线通信服务。基于VLC的通信技术，可为物联网设备提供设备和业务控制服务。但当前，在这个应用领域，还没有统一和标准的业务控制技术方案。

发明内容

本发明针对现有技术中的问题，提供一种可见光通信业务控制方法和系统。该可见光通信业务控制方法能够有效地提供针对可见光通信物联网设备的业务控制手段，从而方便快捷切实可行地提供基于可见光通信的物联网设备的控制与业务服务。

本发明提供一种可见光通信业务控制方法，包括：

可见光通信物联网设备的初始化；所述可见光通信物联网设备包括物联网服务器、代理装置、光源装置和终端装置；

所述可见光通信物联网设备之间通过IP数据通道或可见光通信数据通道进行数据传送；

所述代理装置、所述光源装置和所述终端装置按照设定规则汇报其状态；

所述物联网服务器通过所述代理装置和所述光源装置对所述终端装置进行控制。

优选地，所述可见光通信物联网设备的初始化包括：

所述物联网服务器初始化，准备可见光通信的参数信息；

所述代理装置初始化，并注册到所述物联网服务器；

所述光源装置向所述代理装置注册；

当所述光源装置和所述终端装置均支持上行可见光数据通道时，所述终端装置与所述光源装置之间建立上行可见光数据通道，所述终端装置通过上行可见光数据通道进行注册；

当所述光源装置或所述终端装置不支持上行可见光数据通道时，所述终端装置与所述代理装置之间建立上行IP数据通道，所述终端装置通过所述代理装置进行注册。

优选地，所述可见光通信物联网设备之间通过IP数据通道或可见光通信数据通道进行数据传送包括：

所述物联网服务器准备数据，并在注册信息中查找所述终端装置的连接信息；

所述物联网服务器生成数据信标，并将数据信标按找到的路径发送给所述光源装置；

所述光源装置接收数据信标，并向所述终端装置广播数据信标；

所述终端装置接收数据信标，并分析数据信标；数据信标中包含获取数据的指示信息；

当所述终端装置的分析结果为所述光源装置或所述终端装置不支持上行可见光数据通道时，所述终端装置通过所述代理装置中转到所述物联网服务器获取数据信标中的数据；

当所述终端装置的分析结果为所述光源装置和所述终端装置均支持上行可见光数据通道时，所述终端装置申请经所述光源装置和所述代理装置到所述物联网服务器的数据获取通道，以获取数据信标中的数据。

优选地，所述可见光通信物联网设备之间通过IP数据通道或可见光通信数据通道进行数据传送包括：

所述物联网服务器准备数据，并在注册信息中查找所述终端装置的连接信息；

所述物联网服务器生成数据信标，并将数据信标按找到的路径发送给所述光源装置；

所述光源装置接收数据信标，并向所述终端装置广播数据信标；

所述终端装置接收数据信标，并分析数据信标；数据信标中为数据的内容信息；

所述终端装置获取数据信标中的数据。

优选地，所述代理装置、所述光源装置和所述终端装置按照设定规则汇报其状态包括：

当所述终端装置和所述光源装置均支持上行可见光数据通道时，所述终端装置汇报状态给所述光源装置，所述光源装置汇聚所述终端装置及自己的状态，并汇报给所述代理装置，所述代理装置汇聚所述终端装置、所述光源装置及自己的状态，并汇报给所述物联网服务器；

当所述终端装置或所述光源装置不支持上行可见光数据通道时，所述光源装置和所述终端装置分别汇报状态给所述代理装置，所述代理装置汇聚所述光源装置、所述终端装置及自己的状态，并汇报给所述物联网服务器。

优选地，所述物联网服务器通过所述代理装置和所述光源装置对所述终端装置进行控制包括：

当所述终端装置或所述光源装置不支持上行可见光数据通道时，所述代理装置接收到所述物联网服务器的控制命令后，先后分发给所述光源装置和所述终端装置，同时接收所述光源装置和所述终端装置的反馈信息，汇聚反馈信息并反馈给所述物联网服务器；

当所述终端装置和所述光源装置均支持上行可见光数据通道时，所述代理装置接收到所述物联网服务器的控制命令后，将控制命令发给所述光源装置，所述光源装置将控制命令打包在数据信标中发给所述终端装置，所述终端装置处理控制命令后将反馈信息经所述光源装置和所述代理装置传送给所述物联网服务器。

优选地，所述物联网服务器通过所述代理装置和所述光源装置对所述终端装置进行控制包括：

当所述终端装置或所述光源装置不支持上行可见光数据通道时，所述代理装置接收到所述物联网服务器的控制命令后，将控制命令发给所述光源装置，所述光源装置将控制命令打包在数据信标中发给所述终端装置，所述终端装置处理控制命令后通过所述代理装置将反馈信息反馈给所述物联网服务器。

优选地，还包括当多个所述光源装置协同工作时，调整所述光源装置的工作参数；

所述调整所述光源装置的工作参数包括：

所述物联网服务器将所述光源装置的配置参数发给所述代理装置；

所述代理装置接收所述光源装置的配置参数，并将其分别发给指定的所述光源装置；

所述代理装置等待并接收所述光源装置根据配置参数调整其参数后反馈的处理结果；

所述代理装置将所述光源装置反馈的处理结果反馈给所述物联网服务器。

优选地，还包括所述终端装置在不同的所述光源装置之间漫游；

所述终端装置在不同的所述光源装置之间漫游包括：

当所述终端装置从上一个所述光源装置的范围内移动进入下一个所述光源装置的范围内时，所述终端装置从下一个所述光源装置获得数据信标；

所述终端装置根据数据信标中包含的信息找到所述代理装置，并通过所述代理装置向所述物联网服务器上传漫游请求；

所述物联网服务器接收并确认所述终端装置的漫游请求，并将漫游确认信息通过所述代理装置分发给上一个所述光源装置和下一个所述光源装置；

下一个所述光源装置将漫游确认信息广播给所述终端装置；

所述终端装置接收漫游确认信息，并通过下一个所述光源装置对应的所述代理装置向所述物联网服务器发送数据服务请求；

所述物联网服务器确认数据服务请求后，经所述代理装置和下一个所述光源装置向所述终端装置提供数据服务。

优选地，还包括所述终端装置在不同的所述光源装置之间漫游；

所述终端装置在不同的所述光源装置之间漫游包括：

当所述终端装置从上一个所述光源装置的范围内移动进入下一个所述光源装置的范围内时，所述终端装置从下一个所述光源装置获得数据信标；

所述终端装置根据数据信标中包含的信息找到下一个所述光源装置及其对应的所述代理装置，并通过所述代理装置和下一个所述光源装置向所述物联网服务器上传漫游请求；

所述物联网服务器接收并确认所述终端装置的漫游请求，并将漫游确认信息通过所述代理装置分发给上一个所述光源装置和下一个所述光源装置；

下一个所述光源装置将漫游确认信息广播给所述终端装置；

所述终端装置接收漫游确认信息，并通过下一个所述光源装置及其对应的所述代理装置向所述物联网服务器发送数据服务请求；

所述物联网服务器确认数据服务请求后，经所述代理装置和下一个所述光源装置向所述终端装置提供数据服务。

本发明还提供一种可见光通信业务控制系统，包括：

初始化模块，用于可见光通信物联网设备的初始化；所述可见光通信物联网设备包括物联网服务器、代理装置、光源装置和终端装置；

数据传送模块，用于所述可见光通信物联网设备之间通过IP数据通道或可见光通信数据通道进行数据传送；

状态汇报模块，用于所述代理装置、所述光源装置和所述终端装置按照设定规则汇报其状态；

控制模块，用于所述物联网服务器通过所述代理装置和所述光源装置对所述终端装置进行控制。

优选地，还包括：

调整模块，用于在多个所述光源装置协同工作时，调整所述光源装置的工作参数。

优选地，还包括：

漫游模块，用于所述终端装置在不同的所述光源装置之间漫游。

本发明的有益效果：本发明所提供的可见光通信业务控制方法，通过对可见光通信物联网设备初始化、基于IP数据通道或可见光通信数据通道的可见光通信物联网设备之间的数据传送、可见光通信物联网设备汇报其状态及可见光通信物联网设备之间的控制，能够有效地提供针对可见光通信物联网设备的业务控制手段，从而方便快捷切实可行地提供基于可见光通信的物联网设备的控制与业务服务。

本发明所提供的可见光通信业务控制系统，通过设置初始化模块、数据传送模块、状态汇报模块和控制模块，能够有效地提供针对可见光通信物联网设备的业务控制手段，从而方便快捷切实可行地提供基于可见光通信的物联网设备的控制与业务服务。

附图说明

图1为本发明实施例1中终端装置与光源装置之间建立双向通信信道时，可见光通信物联网设备之间的通信示意图；

图2为本发明实施例1中终端装置与光源装置之间建立单向通信信道时，可见光通信物联网设备之间的通信示意图；

图3为本发明实施例2中可见光通信物联网设备初始化的流程图；

图4为本发明实施例2中可见光通信物联网设备之间进行数据传送的流程图；

图5为本发明实施例2中代理装置、光源装置和终端装置汇报其状态的流程图；

图6为本发明实施例2中物联网服务器对终端装置进行控制的流程图；

图7为本发明实施例2中调整光源装置的工作参数的流程图；

图8为本发明实施例2中终端装置在不同的光源装置之间漫游的流程图；

图9为本发明实施例2中终端装置在不同的光源装置之间漫游的又一种流程图；

图10为本发明实施例3中可见光通信业务控制系统的原理框图。

其中附图标记为：

1、初始化模块；2、数据传送模块；3、状态汇报模块；4、控制模块；5、调整模块；6、漫游模块。

具体实施方式

为使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明可见光通信业务控制方法和系统作进一步详细描述。

实施例1：

本实施例提供一种可见光通信业务控制方法，包括：

可见光通信物联网设备的初始化。可见光通信物联网设备包括物联网服务器、代理装置、光源装置和终端装置。

可见光通信物联网设备之间通过IP数据通道或可见光通信数据通道进行数据传送。

代理装置、光源装置和终端装置按照设定规则汇报其状。

物联网服务器通过代理装置和光源装置对终端装置进行控制。

其中，可见光通信(Visual Light Communication，VLC)指：利用荧光灯或发光二极管等照明装置发出的肉眼看不到的高速明暗闪烁信号来传输信息。可见光通信能够覆盖约定区域内(例如，室内)灯光达到的范围，设备不需要电线连接。支持VLC技术的照明装置，可以按约定规则发出高频次(例如，每秒百万次以上)的闪烁，亮了表示1，来了表示0，并进而利用该机制来编码和发送数字信号。这种高频次的闪烁人眼觉察不出，不影响照明装置的照明功能。同时，支持VLC技术的信号接收装置，可以根据接收到的闪烁频次和灯光颜色等信息按约定的规则解析出数字信号。使用VLC技术，可使得有灯光的地方，就有网络信号。与现有WiFi等近场通信技术相比，基于VLC的近场通信安全又经济。

本实施例中，物联网服务器(IoT server，IS)：管理物联网设备(即代理装置(VA)，光源装置(VL)和终端装置(UT)等)和物联网业务。IS基于IP协议，提供VA/VL/UT等设备的初始化、注册、监控、光源控制和漫游等服务。IS控制VL和UT之间的数据传送操作。IS包含IP通信子模块。IP通信子模块：采用传统的IP通信技术，包括以太网(Ethernet)、无线个人通信网(wireless personal area network，WPAN)、无线本地局网(wireless local areanetwork，WLAN)等。

代理装置(VLC Agent，VA)：VA位于IS与VL之间，提供代理服务(如数据传送、业务管理等)。为便于基于VLC的物联网设备和业务的管理，VLC通信系统中要至少包含一个VA。一个VA可以对应多个VL。VA包含IP通信子模块。VA与IS和VL之间基于IP协议通信。VA管理约定空间(例如，一个房间、一个楼层等)的VL与UT之间映射关系，提供的操作包括UT的初始化、注册、监控和漫游等。当VL与UT之间只有单向VLC下行数据通信服务时(从VL到UT的通信服务)，若UT包含IP通信子模块，则VA还可以与UT之间建立IP协议数据通道，从而为UT提供上行数据通信服务。

光源装置(VLC Light，VL)：VL位于VLC发光体(指可以发出指定可见光的装置，如LED、LD等)中。VL注册到VA和IS中。VL包含IP通信子模块，用于与VA通信。VL包含VLC光信号调制子模块(按VLC的规则，把输入的数字信号序列编码成VLC可见光闪烁频次序列)和VLC光信号发送子模块(按VLC规则和VLC可见光闪烁频次序列，以及其它相关信息(例如，可见光颜色等)，控制可见光发光体的发光)，可以按VLC规则编码数字信号序列并通过VLC光信号发送子模块给受光体(支持VLC光信号接收的装置)；此时，称为VL与VLC受光体之间建立VLC下行数据通道(Downlink Channel)。VL还可以包含VLC光信号接收子模块(接收VLC光信号，并能分离出可见光闪烁频次序列)和VLC光信号解调子模块(把接收到的可见光闪烁频次序列转化为数字信号序列)，从而可以接收和解析其它VLC发光体发出的VLC光信号；此时，VLC受光体与VL之间建立VLC上行数据通道(Uplink Channel)。其中，VLC光信号指按VLC规则和VLC可见光闪烁频次序列，发出的可见光信息。从VLC光信号中，按约定的规则，从VLC光信号的闪烁频次序列中，可以解析出对应的数字信号序列。

终端装置(User Terminal，UT)：UT位于物联网设备中，例如，传感器、手机等。UT包含VLC光信号接收子模块和VLC光信号解调子模块，用于接收和解析从VL或其它UT发出的VLC光信号，并进而获得VLC光信号中的数字信号。UT还可以包含VLC光信号调制子模块和VLC光信号发送子模块，从而具备调制和发送VLC光信号的能力，从而支持与VL或其它UT通信的能力；此时，UT和VL之间可以建立VLC上行数据通道(即上行可见光数据通道，若VL支持)。同时，UT也可以包含IP通信子模块，从而与VA之间建立传统的IP上行数据通道(即上行IP数据通道)。

如图1和图2所示，图1中，IS与VA之间通过以太网(Ethernet)通信。VA与VL之间通过WPAN或WLAN协议通信。物联网业务数字信号从IS经VA转给VL。VL把数据信号调制到VLC光信号中，发送给UT。同时，UT也具备VLC光信号调制和发送能力，从而，UT和VL之间建立双向通信信道。在这种情况下，UT、VA、VL都可以注册到IS，IS也可以通过双向VLC(bi-directional VLC)控制VA、VL和UT。

图2与图1的差异在于，UT不具备VLC光信号的调制与发送功能，或者VL不具备VLC光信号接收与解调功能，则VL和UT之间不能建立双向通信信道，此时称为单向通信信道(Uni-directional VLC)，UT可使用IP协议与VA之间建立IP上行数据通道。

其中，下行可见光数据通道(或VLC下行数据通道)：是指基于VLC通信技术，由VL通过VLC光信号的广播模式，向UT或者其它VL发送数字信息的逻辑通道。

上行可见光数据通道(或VLC上行数据通道)：是指基于VLC通信技术，由UT通过VLC光信号的广播模式，向VL或者其它UT发送数字信息的逻辑通道。

下行IP数据通道(或IP下行数据通道)：是指基于IP通信技术，由IS向VA、由VA向VL发出的逻辑通信通道。

上行IP数据通道(或IP上行数据通道)：是指基于IP通信技术，由UT向VA，由VL向VA，由VA向IS发出的逻辑通信通道。

IP数据通道是双工的，一个IP数据通道，通常即支持数据上行，也支持数据下行。

可见光数据通道是单向的，这源自于VLC的通信原理。VLC采用可见光闪烁频次和可见光颜色来通信，采用广播模式。

该可见光通信业务控制方法，通过对可见光通信物联网设备初始化、基于IP数据通道或可见光通信数据通道的可见光通信物联网设备之间的数据传送、可见光通信物联网设备汇报其状态及可见光通信物联网设备之间的控制，能够有效地提供针对可见光通信物联网设备的业务控制手段，从而方便快捷切实可行地提供基于可见光通信的物联网设备的控制与业务服务。

实施例2：

在实施例1的基础上，本实施例提供一种可见光通信业务控制方法，其中，可见光通信物联网设备的初始化包括：如图3所示，

S1、物联网服务器初始化，准备可见光通信的参数信息。

该步骤中，物联网服务器(IS)初始化自己，并准备与代理装置(VA)通信。一个物联网服务器可以管理多个代理装置。可见光通信的参数信息用于约定如何确定光源闪烁频率和光频谱(光颜色)、如何解析数字信号、通信安全协议等。

S2、代理装置初始化，并注册到物联网服务器。

该步骤中，代理装置准备接收和处理终端装置(UT)的上行IP数据通道，代理装置可以为终端装置建立上行IP数据通道，以便终端装置使用上行IP数据通道上传数据到代理装置。一个代理装置可以同时连接多个光源装置(VL)。一个代理装置可以同时为多个终端装置提供上行IP数据通道服务。代理装置在向物联网服务器注册自己时，也可以同时把连接到自己的光源装置和终端装置的信息发送给物联网服务器。代理装置在注册到物联网服务器时，物联网服务器把可见光通信参数发送给代理装置。

S3、光源装置向代理装置注册。

该步骤中，在光源装置向代理装置注册时，代理装置可以把为终端装置准备的上行IP数据通道信息发送给光源装置。光源装置在注册到代理装置时，代理装置把可见光通信参数发送给光源装置。

S4、当光源装置和终端装置均支持上行可见光数据通道时，终端装置与光源装置之间建立上行可见光数据通道，终端装置通过上行可见光数据通道进行注册。

该步骤之前还包括S3'、光源装置按代理装置传送来的可见光通信参数，生成广播注册信标，并利用可见光通信技术广播注册信标。注册信标，包括光源装置的信息、代理装置的信息、物联网服务器的信息，以及注册所用信息。从代理装置获得的上行IP数据通道信息也包含在注册信标中。光源装置广播的注册信标，可以被众多终端装置接收并解析。

当终端装置接收到VLC光信号，发现光源装置时，从广播的注册信标中解析出可见光通信参数和上行IP数据通道信息。

S5、当光源装置或终端装置不支持上行可见光数据通道时，终端装置与代理装置之间建立上行IP数据通道，终端装置通过代理装置进行注册。

该步骤中，代理装置会把终端装置的注册信息发送给相应的光源装置和物联网服务器。终端装置注册成功后，光源装置会把注册信息反馈给代理装置，并进而反馈给物联网服务器(即S6步骤)。

需要说明的是，终端装置在注册到光源装置、代理装置和物联网服务器时，需要提供自己的标识和公钥(包括公钥对应的证书)。终端装置的标识、公钥、私钥、证书等，可以直接事先写入到终端装置中。

本实施例中，可见光通信物联网设备之间通过IP数据通道或可见光通信数据通道进行数据传送包括：如图4所示，

L1、物联网服务器准备数据，并在注册信息中查找终端装置的连接信息。

该步骤中，终端装置的连接信息包括到达终端装置所在网络的代理装置和光源装置的信息、终端装置的标识信息等。

L2、物联网服务器生成数据信标，并将数据信标按找到的路径发送给光源装置。

该步骤中，数据信标可以使用终端装置的公钥加密。数据信标中包含终端装置的标识、物联网服务器需要传递给终端装置的数据，以及其它相关信息。如果数据量很少，则被传送数据可以直接被包含在数据信标中。如果数据量大，则数据信标中包含访问数据的索引信息(例如，数据所在地的IP地址、端口、标识、URI位置等)。数据信标经代理装置传送到光源装置。物联网服务器中存储有代理装置、光源装置和终端装置的位置和路径信息，可以通过这些信息找到具体可以把信息送到指定终端装置的代理装置和光源装置。

L3、光源装置接收数据信标，并向终端装置广播数据信标。

L4、终端装置接收数据信标，并分析数据信标；数据信标中包含获取数据的指示信息。

该步骤中，终端装置包含VLC光信号接收子模块和VLC光信号解调子模块，随时收听和分析光源装置发出的VLC光信号。该步骤中，数据信标中包含数据索引信息，并要求终端装置自己到物联网服务器上去获取，则终端装置按照数据信标中的指示，通过光源装置或代理装置去物联网服务器上获得指定的数据。

L5、当终端装置的分析结果为光源装置或终端装置不支持上行可见光数据通道时，终端装置通过代理装置中转到物联网服务器获取数据信标中的数据。

该步骤中，在数据传送处理过程中，物联网服务器需要对终端装置及终端装置的请求做身份和权限验证，同时，物联网服务器和终端装置之间可以协商密钥来加密数据。在数据传送处理过程中，代理装置需要对终端装置和物联网服务器做身份和权限验证。代理装置可以不用解析或存储中转的数据，例如，直接透传数据。

L6、当终端装置的分析结果为光源装置和终端装置均支持上行可见光数据通道时，终端装置申请经光源装置和代理装置到物联网服务器的数据获取通道，以获取数据信标中的数据。

该步骤中，物联网服务器在向终端装置下发数据时，需要复用光源装置的可见光数据广播功能。区别于光源装置广播数据信标时的操作，此时，光源装置的广播数据本身，不是数据信标。光源装置在广播数据信标和数据时，都需要指定UT的标识，也都可以加密数据。

需要说明的是，数据信标中也可以为数据的内容信息，此时，终端装置直接获取数据信标中的数据。即数据信标中直接包含物联网服务器需要传送给终端装置的数据，则终端装置按规则解析和处理相关数据；处理完成后，可以向物联网服务器上报数据处理结果(经过光源装置或者经过代理装置)。

另外需要说明的是，物联网服务器在向终端装置发送数据时，通常会先发送数据信标，以通知终端装置按数据信标中附带的信息去物联网服务器中获得数据。当需要发送的数据量很少时(例如，指令信息)，可以把数据直接附带在数据信标中直接传送给指定的终端装置。注册信标也是数据信标的一种，用于通知终端装置向物联网服务器注册自己。

由于光源装置是按广播方式下发由物联网服务器到终端装置的数据，这意味着所有能接收到广播信息的终端装置都可接收到相关数据。为保证数据通信的安全性，物联网服务器在下发数据信标和数据本身时，需要附带指定终端装置的标识，并且需要提供数据加密方法，以保证数据通信的安全与私密性。

物联网服务器在对指定终端装置发送数据信标时，除指定终端装置标识外，还可以把信标数据使用终端装置的公钥加密。这样，当终端装置接收到这些数据信标时，可以使用自己的私钥解密这些数据信标。由于其它终端装置没有指定终端装置的私钥，所以，即使接收到数据信标也不能解密。

物联网服务器在与终端装置之间传送数据时，通常经过光源装置和代理装置的中转，可以采用常规的数据保护方法，例如，通过非对称加密算法协商数据对称加密密钥，通过协商的对称加密密钥来加密数据。

本实施例中，代理装置、光源装置和终端装置按照设定规则汇报其状态包括：如图5所示，

M1、当终端装置和光源装置均支持上行可见光数据通道时，终端装置汇报状态给光源装置，M2、光源装置汇聚终端装置及自己的状态，并汇报给代理装置，M3、代理装置汇聚终端装置、光源装置及自己的状态，并汇报给物联网服务器。

M4，M5、当终端装置或光源装置不支持上行可见光数据通道时，光源装置和终端装置分别汇报状态给代理装置，M6、代理装置汇聚光源装置、终端装置及自己的状态，并汇报给物联网服务器。

本实施例中，物联网服务器通过代理装置和光源装置对终端装置进行控制包括：如图6所示，

H1，H2、当终端装置或光源装置不支持上行可见光数据通道时，代理装置接收到物联网服务器的控制命令后，先后分发给光源装置和终端装置，H3，H4、同时接收光源装置和终端装置的反馈信息，汇聚反馈信息并反馈给物联网服务器。

H5、当终端装置和光源装置均支持上行可见光数据通道时，代理装置接收到物联网服务器的控制命令后，将控制命令发给光源装置，H6、光源装置将控制命令打包在数据信标中发给终端装置，H7、终端装置处理控制命令后将反馈信息经光源装置和代理装置传送给物联网服务器。

其中，物联网服务器一次可以控制多个光源装置和终端装置。

需要说明的是，物联网服务器通过代理装置和光源装置对终端装置进行控制，当终端装置或光源装置不支持上行可见光数据通道时，替代方案为：

代理装置接收到物联网服务器的控制命令后，将控制命令发给光源装置，光源装置将控制命令打包在数据信标中发给终端装置，终端装置处理控制命令后通过代理装置将反馈信息反馈给物联网服务器。

另外，本实施例中，可见光通信业务控制方法还包括当多个光源装置协同工作时，调整光源装置的工作参数。

调整光源装置的工作参数包括：如图7所示，

P1、物联网服务器将光源装置的配置参数发给代理装置。

P2、代理装置接收光源装置的配置参数，并将其分别发给指定的光源装置。

P3，P4，P5、代理装置等待并接收光源装置根据配置参数调整其参数后反馈的处理结果。

P6、代理装置将光源装置反馈的处理结果反馈给物联网服务器。

需要说明的是，光源装置的工作参数包括两大类，第一类用于控制光源装置的广播功能，包括，可见光的闪烁频率、可见光的颜色、标识等。第二类用于控制光源装置的上行可见光数据通道功能，包括，接收VLC光信号的可见光闪烁频率、可见光颜色等。

在同一区域(可见光可达的)，若有多个光源装置协同工作，为避免光源装置之间广播信号之间的干扰和提高数据处理效率，可以调整光源装置的参数，例如，光源装置各自使用不同的闪烁频率或者可见光的颜色。

每个光源装置都有自己的特定的标识，使用此标识，终端装置可以区分不同的光源装置。

光源装置的参数中还可以包括，广播重复次数、间隔和方式等。由于采用广播方式，数据传送信号不稳定，通常需要多次重复广播。

如果光源装置支持上行可见光数据通道功能，则相当于光源装置支持终端装置的接收VLC光信号广播的功能。此时，可以指定光源装置可以接收什么样的可见光闪烁频率和颜色。

另外需要说明的是，如果终端装置支持上行可见光数据通道，则意味着终端装置支持光源装置的部分功能(调制和发送VLC光信号)。

如果光源装置支持上行可见光数据通道，则它在广播来自物联网服务器的数据或命令时，可以指定自己的标识、可以接收到的可见光闪烁频率和可见光颜色。从而，终端装置可以使用指定的这些信息调制和发送VLC光信号。终端装置在处理上行可见光数据通道时，需要附带自己的标识。

本实施例中，可见光通信业务控制方法还包括终端装置在不同的光源装置之间漫游。

终端装置漫游是指，终端装置从一个光源装置漫游到另一个光源装置。当终端装置在不同光源装置之间漫游时，需要保证数据业务连续。

终端装置在不同的光源装置之间漫游包括：如图8所示，

V1、当终端装置从上一个光源装置的范围内移动进入下一个光源装置的范围内时，V2、终端装置从下一个光源装置获得数据信标。其中，这些数据信标指示终端装置如何联系下一个光源装置和对应的代理装置，以请求漫游和数据获取。

V3、终端装置根据数据信标中包含的信息找到代理装置，V4、并通过代理装置向物联网服务器上传漫游请求。

V5、物联网服务器接收并确认终端装置的漫游请求，并将漫游确认信息通过代理装置分发给上一个光源装置和下一个光源装置。

V6、下一个光源装置将漫游确认信息广播给终端装置。

V7、终端装置接收漫游确认信息，并通过下一个光源装置对应的代理装置向物联网服务器发送数据服务请求。

V8、物联网服务器确认数据服务请求后，经代理装置和下一个光源装置向终端装置提供数据服务。

通过上述步骤，能保证终端装置在漫游时，数据服务不中断。

上述终端装置漫游为终端装置与下一个光源装置进行单向连接的漫游方法。

本实施例中，终端装置漫游也可以为终端装置与下一个光源装置进行双向连接。双向连接时终端装置的漫游方法包括：如图9所示，

Z1、当终端装置从上一个光源装置的范围内移动进入下一个光源装置的范围内时，Z2、终端装置从下一个光源装置获得数据信标。

Z3、终端装置根据数据信标中包含的信息找到下一个光源装置及其对应的代理装置，Z4、并通过代理装置和下一个光源装置向物联网服务器上传漫游请求。

Z5、物联网服务器接收并确认终端装置的漫游请求，并将漫游确认信息通过代理装置分发给上一个光源装置和下一个光源装置。

Z6、下一个光源装置将漫游确认信息广播给终端装置。

Z7、终端装置接收漫游确认信息，并通过下一个光源装置及其对应的代理装置向物联网服务器发送数据服务请求。

Z8、物联网服务器确认数据服务请求后，经代理装置和下一个光源装置向终端装置提供数据服务。

通过上述步骤，同样能保证终端装置在漫游时，数据服务不中断。

实施例1-2的有益效果：实施例1-2中所提供的可见光通信业务控制方法，通过对可见光通信物联网设备初始化、基于IP数据通道或可见光通信数据通道的可见光通信物联网设备之间的数据传送、可见光通信物联网设备汇报其状态及可见光通信物联网设备之间的控制，能够有效地提供针对可见光通信物联网设备的业务控制手段，从而方便快捷切实可行地提供基于可见光通信的物联网设备的控制与业务服务。

实施例3：

基于实施例1或2中所提供的可见光通信业务控制方法，本实施例提供一种可见光通信业务控制系统，包括：如图10所示，初始化模块1，用于可见光通信物联网设备的初始化。可见光通信物联网设备包括物联网服务器、代理装置、光源装置和终端装置。数据传送模块2，用于可见光通信物联网设备之间通过IP数据通道或可见光通信数据通道进行数据传送。状态汇报模块3，用于代理装置、光源装置和终端装置按照设定规则汇报其状态。控制模块4，用于物联网服务器通过代理装置和光源装置对终端装置进行控制。

通过设置初始化模块1、数据传送模块2、状态汇报模块3和控制模块4，能够有效地提供针对可见光通信物联网设备的业务控制手段，从而方便快捷切实可行地提供基于可见光通信的物联网设备的控制与业务服务。

本实施例中，可见光通信业务控制系统还包括：调整模块5，用于在多个光源装置协同工作时，调整光源装置的工作参数。

本实施例中，可见光通信业务控制系统还包括：漫游模块6，用于终端装置在不同的光源装置之间漫游。

实施例3的有益效果：实施例3中所提供的可见光通信业务控制系统，通过设置初始化模块、数据传送模块、状态汇报模块和控制模块，能够有效地提供针对可见光通信物联网设备的业务控制手段，从而方便快捷切实可行地提供基于可见光通信的物联网设备的控制与业务服务。

可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。

Claims (13)

1.一种可见光通信业务控制方法，其特征在于，包括：

可见光通信物联网设备的初始化；所述可见光通信物联网设备包括物联网服务器、代理装置、光源装置和终端装置；

所述可见光通信物联网设备之间通过IP数据通道或可见光通信数据通道进行数据传送；

所述代理装置、所述光源装置和所述终端装置按照设定规则汇报其状态；

所述物联网服务器通过所述代理装置和所述光源装置对所述终端装置进行控制。

2.根据权利要求1所述的可见光通信业务控制方法，其特征在于，所述可见光通信物联网设备的初始化包括：

所述物联网服务器初始化，准备可见光通信的参数信息；

所述代理装置初始化，并注册到所述物联网服务器；

所述光源装置向所述代理装置注册；

当所述光源装置和所述终端装置均支持上行可见光数据通道时，所述终端装置与所述光源装置之间建立上行可见光数据通道，所述终端装置通过上行可见光数据通道进行注册；

当所述光源装置或所述终端装置不支持上行可见光数据通道时，所述终端装置与所述代理装置之间建立上行IP数据通道，所述终端装置通过所述代理装置进行注册。

3.根据权利要求2所述的可见光通信业务控制方法，其特征在于，所述可见光通信物联网设备之间通过IP数据通道或可见光通信数据通道进行数据传送包括：

所述物联网服务器准备数据，并在注册信息中查找所述终端装置的连接信息；

所述物联网服务器生成数据信标，并将数据信标按找到的路径发送给所述光源装置；

所述光源装置接收数据信标，并向所述终端装置广播数据信标；

所述终端装置接收数据信标，并分析数据信标；数据信标中包含获取数据的指示信息；

当所述终端装置的分析结果为所述光源装置或所述终端装置不支持上行可见光数据通道时，所述终端装置通过所述代理装置中转到所述物联网服务器获取数据信标中的数据；

当所述终端装置的分析结果为所述光源装置和所述终端装置均支持上行可见光数据通道时，所述终端装置申请经所述光源装置和所述代理装置到所述物联网服务器的数据获取通道，以获取数据信标中的数据。

4.根据权利要求2所述的可见光通信业务控制方法，其特征在于，所述可见光通信物联网设备之间通过IP数据通道或可见光通信数据通道进行数据传送包括：

所述物联网服务器准备数据，并在注册信息中查找所述终端装置的连接信息；

所述物联网服务器生成数据信标，并将数据信标按找到的路径发送给所述光源装置；

所述光源装置接收数据信标，并向所述终端装置广播数据信标；

所述终端装置接收数据信标，并分析数据信标；数据信标中为数据的内容信息；

所述终端装置获取数据信标中的数据。

5.根据权利要求3所述的可见光通信业务控制方法，其特征在于，所述代理装置、所述光源装置和所述终端装置按照设定规则汇报其状态包括：

当所述终端装置和所述光源装置均支持上行可见光数据通道时，所述终端装置汇报状态给所述光源装置，所述光源装置汇聚所述终端装置及自己的状态，并汇报给所述代理装置，所述代理装置汇聚所述终端装置、所述光源装置及自己的状态，并汇报给所述物联网服务器；

当所述终端装置或所述光源装置不支持上行可见光数据通道时，所述光源装置和所述终端装置分别汇报状态给所述代理装置，所述代理装置汇聚所述光源装置、所述终端装置及自己的状态，并汇报给所述物联网服务器。

6.根据权利要求5所述的可见光通信业务控制方法，其特征在于，所述物联网服务器通过所述代理装置和所述光源装置对所述终端装置进行控制包括：

当所述终端装置或所述光源装置不支持上行可见光数据通道时，所述代理装置接收到所述物联网服务器的控制命令后，先后分发给所述光源装置和所述终端装置，同时接收所述光源装置和所述终端装置的反馈信息，汇聚反馈信息并反馈给所述物联网服务器；

当所述终端装置和所述光源装置均支持上行可见光数据通道时，所述代理装置接收到所述物联网服务器的控制命令后，将控制命令发给所述光源装置，所述光源装置将控制命令打包在数据信标中发给所述终端装置，所述终端装置处理控制命令后将反馈信息经所述光源装置和所述代理装置传送给所述物联网服务器。

7.根据权利要求5所述的可见光通信业务控制方法，其特征在于，所述物联网服务器通过所述代理装置和所述光源装置对所述终端装置进行控制包括：

当所述终端装置或所述光源装置不支持上行可见光数据通道时，所述代理装置接收到所述物联网服务器的控制命令后，将控制命令发给所述光源装置，所述光源装置将控制命令打包在数据信标中发给所述终端装置，所述终端装置处理控制命令后通过所述代理装置将反馈信息反馈给所述物联网服务器。

8.根据权利要求1-7任意一项所述的可见光通信业务控制方法，其特征在于，还包括当多个所述光源装置协同工作时，调整所述光源装置的工作参数；

所述调整所述光源装置的工作参数包括：

所述物联网服务器将所述光源装置的配置参数发给所述代理装置；

所述代理装置接收所述光源装置的配置参数，并将其分别发给指定的所述光源装置；

所述代理装置等待并接收所述光源装置根据配置参数调整其参数后反馈的处理结果；

所述代理装置将所述光源装置反馈的处理结果反馈给所述物联网服务器。

9.根据权利要求1-7任意一项所述的可见光通信业务控制方法，其特征在于，还包括所述终端装置在不同的所述光源装置之间漫游；

所述终端装置在不同的所述光源装置之间漫游包括：

当所述终端装置从上一个所述光源装置的范围内移动进入下一个所述光源装置的范围内时，所述终端装置从下一个所述光源装置获得数据信标；

所述终端装置根据数据信标中包含的信息找到所述代理装置，并通过所述代理装置向所述物联网服务器上传漫游请求；

所述物联网服务器接收并确认所述终端装置的漫游请求，并将漫游确认信息通过所述代理装置分发给上一个所述光源装置和下一个所述光源装置；

下一个所述光源装置将漫游确认信息广播给所述终端装置；

所述终端装置接收漫游确认信息，并通过下一个所述光源装置对应的所述代理装置向所述物联网服务器发送数据服务请求；

所述物联网服务器确认数据服务请求后，经所述代理装置和下一个所述光源装置向所述终端装置提供数据服务。

10.根据权利要求1-7任意一项所述的可见光通信业务控制方法，其特征在于，还包括所述终端装置在不同的所述光源装置之间漫游；

所述终端装置在不同的所述光源装置之间漫游包括：

当所述终端装置从上一个所述光源装置的范围内移动进入下一个所述光源装置的范围内时，所述终端装置从下一个所述光源装置获得数据信标；

所述终端装置根据数据信标中包含的信息找到下一个所述光源装置及其对应的所述代理装置，并通过所述代理装置和下一个所述光源装置向所述物联网服务器上传漫游请求；

所述物联网服务器接收并确认所述终端装置的漫游请求，并将漫游确认信息通过所述代理装置分发给上一个所述光源装置和下一个所述光源装置；

下一个所述光源装置将漫游确认信息广播给所述终端装置；

所述终端装置接收漫游确认信息，并通过下一个所述光源装置及其对应的所述代理装置向所述物联网服务器发送数据服务请求；

所述物联网服务器确认数据服务请求后，经所述代理装置和下一个所述光源装置向所述终端装置提供数据服务。

11.一种可见光通信业务控制系统，其特征在于，包括：

初始化模块，用于可见光通信物联网设备的初始化；所述可见光通信物联网设备包括物联网服务器、代理装置、光源装置和终端装置；

数据传送模块，用于所述可见光通信物联网设备之间通过IP数据通道或可见光通信数据通道进行数据传送；

状态汇报模块，用于所述代理装置、所述光源装置和所述终端装置按照设定规则汇报其状态；

控制模块，用于所述物联网服务器通过所述代理装置和所述光源装置对所述终端装置进行控制。

12.根据权利要求11所述的可见光通信业务控制系统，其特征在于，还包括：

调整模块，用于在多个所述光源装置协同工作时，调整所述光源装置的工作参数。

13.根据权利要求11或12所述的可见光通信业务控制系统，其特征在于，还包括：

漫游模块，用于所述终端装置在不同的所述光源装置之间漫游。

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