CN110868259A - 一种基于亚超声波通信的声波配网设备及配网方法 - Google Patents
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Abstract
本发明旨在提供一种操作简单、配网效果好和安全性高的基于亚超声波通信的声波配网设备及配网方法。本发明包括配网终端以及与所述配网终端通讯连接的智能终端，所述智能终端包括声波调制器以及与所述声波调制器电信号连接的外放喇叭，所述配网终端包括对讲终端、设于所述对讲终端内部的声波解调器以及与所述声波解调器电信号连接的录音咪头。本发明应用于一种配网设备及配网方法的技术领域。
Description
技术领域
本发明涉及一种配网设备及配网方法，特别涉及一种基于亚超声波通信的声波配网设备及配网方法。
背景技术
在数字楼宇对讲系统中，每台终端需要设置好本机房号和IP地址，然后才能通过网络与其他终端对讲通话。但是有些终端设备没有触摸屏和数字按键，无法直接设置房号和IP地址，需要通过网络给每台终端上传配置文件，操作比较麻烦，存在网络安全隐患。
原来设置对讲终端，需要终端运行FTP文件传输协议，允许上传配置文件到终端内，这样会带来网络安全隐患，增加网络攻击的风险。同时操作也比较麻烦，需要携带笔记本电脑到终端安装现场，用网线连接到终端。在电脑上修改配置文件，设置房号和IP地址，然后通过FTP上传配置文件到终端。最后还要开关终端电源，让终端重新启动，才能使得新配置生效。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供了一种操作简单、配网效果好和安全性高的基于亚超声波通信的声波配网设备。
本发明所采用的技术方案是：本发明包括配网终端以及与所述配网终端通讯连接的智能终端，所述智能终端包括声波调制器以及与所述声波调制器电信号连接的外放喇叭，所述配网终端包括对讲终端、设于所述对讲终端内部的声波解调器以及与所述声波解调器电信号连接的录音咪头。
一个优选方案是，所述智能终端采用智能手机、IPAD设备或电脑中的一种或多种结合。
一个优选方案是，所述外放喇叭通过亚超声波与所述录音咪头通讯连接。
一个优选方案是，所述声波解调器包括若干个带通滤波器。
所述一种基于亚超声波通信的声波配网设备的配网方法，包括以下步骤：
S1、对讲终端上电启动，此时声波解调器一直在后台运行，录音咪头随时检测是否收到声波消息；
S2、智能终端上安装了声波应用APP，启动运行该应用软件，在输入框中输入对讲终端对应的编号和IP地址；
S3、将智能终端靠近对讲终端，距离在10厘米以内，点击发送命令按键，生成配置命令消息；
S4、声波调制器对配置命令消息进行处理，转换成亚超声波频段的声波数据，通过智能终端的外放喇叭播放，发出声波消息；
S5、相应的对讲终端上的录音咪头采集到声波数据；
S6、录音咪头将声波数据传递到声波解调器上，经过声波解调器解码，恢复出配置命令消息，从而获取新的对讲终端编号和IP地址；
S7、声波解调器发出信号给对讲终端的主控软件，立即更新新的编号和IP地址。
进一步地，步骤S4中的声波调制器对配置命令的处理原理包括以下步骤：
A1、根据配置命令消息的数据计算16位CRC校验码，以便接收方检查收到的数据是否完整无误；
A2、在配置命令消息前面添加包头，包含同步位和数据长度等信息，并将CRC添加到数据包尾部，形成一个完整数据包；
A3、然后对数据包的多个比特流分别做扰码处理，使得输出的比特流更随机化；
A4、每两个比特流分割为一帧数据值，根据这两个比特流的数据值去查表，从若干个可选中心频率中选择与对讲终端相配对的声波单音频率。这四个中心频率都处在16000至20000赫兹的亚超声波频段；
A5、根据当前的声波单音频率生成一定长度的声波单音数据，输出到智能终端的外放喇叭并播放出去。
进一步地，步骤S6中声波解调器的解码原理包括以下步骤：
B1、声波解调器接收录音咪头获取的声波数据后，分别经过若干个带通滤波器，这些带通滤波器的中心频率分别对应若干个可选声波频率；
B2、带通滤波之后的声波数据每隔一定时间计算其短时能量；
B3、对若干个能量值做判决，选择能量最大的那一个，根据其对应的中心频率查表，得出当前接收到的两个比特流的数据值；
B4、对接收到的比特流做解扰运算；
B5、对解扰后的比特流检测同步位，从而找到数据包的起始位置；
B6、对数据包里面的数据做CRC校验运算，得出的CRC值与接收数据包尾部附加的16位CRC值比较，如果不同则说明接收数据包不完整或出错，该数据包需要丢弃。
本发明具有以下有益效果：
1.终端不需要开放运行FTP文件传输协议，避免了网络攻击的风险，消除了安全隐患，对讲系统更加稳定可靠；
2.操作更简单直观，只需在手机应用上输入房号，按一下发送按钮，就可以完成配置命令的传输；
3.配置命令传输完成后新配置立即生效，终端不需要开关电源重启。
附图说明
图1是本发明的原理示意图；
图2是声波调制器对配置命令的原理示意图；
图3是声波解调器的原理示意图。
具体实施方式
如图1至图3所示，在本实施例中，本发明包括配网终端1以及与所述配网终端1通讯连接的智能终端2，所述智能终端2包括声波调制器3、单音生成器以及与所述声波调制器3电信号连接的外放喇叭4，所述配网终端1包括对讲终端5、设于所述对讲终端5内部的声波解调器6以及与所述声波解调器6电信号连接的录音咪头7；所述智能终端2采用智能手机、IPAD设备或电脑中的一种或多种结合；所述外放喇叭4通过亚超声波与所述录音咪头7通讯连接；在本实施例中，所述声波解调器6包括四个带通滤波器8。
所述一种基于亚超声波通信的声波配网设备的配网方法，包括以下步骤：
S1、对讲终端5上电启动，此时声波解调器6一直在后台运行，录音咪头7随时检测是否收到声波消息；
S2、智能终端2上安装了声波应用APP，启动运行该应用软件，在输入框中输入对讲终端5对应的编号和IP地址；
S3、将智能终端2靠近对讲终端5，距离在10厘米以内，点击发送命令按键，生成配置命令消息；
S4、声波调制器3对配置命令消息进行处理，转换成亚超声波频段的声波数据，通过智能终端2的外放喇叭4播放，发出声波消息；
S5、相应的对讲终端5上的录音咪头7采集到声波数据；
S6、录音咪头7将声波数据传递到声波解调器6上，经过声波解调器6解码，恢复出配置命令消息，从而获取新的对讲终端5编号和IP地址；
S7、声波解调器6发出信号给对讲终端5的主控软件，立即更新新的编号和IP地址。
进一步地，步骤S4中的声波调制器3对配置命令的处理原理包括以下步骤：
A1、根据配置命令消息的数据计算16位CRC校验码，以便接收方检查收到的数据是否完整无误；
A2、在配置命令消息前面添加包头，包含同步位和数据长度等信息，并将CRC添加到数据包尾部，形成一个完整数据包；
A3、然后对数据包的多个比特流分别做扰码处理，使得输出的比特流更随机化；
A4、每两个比特流分割为一帧数据值，根据这两个比特流的数据值去查表，从若干个可选中心频率中选择与对讲终端5相配对的声波单音频率。这四个中心频率都处在16000至20000赫兹的亚超声波频段；
A5、根据当前的声波单音频率生成一定长度的声波单音数据，输出到智能终端2的外放喇叭4并播放出去。
进一步地，步骤S6中声波解调器6的解码原理包括以下步骤：
B1、声波解调器6接收录音咪头7获取的声波数据后，分别经过若干个带通滤波器8，这些带通滤波器8的中心频率分别对应若干个可选声波频率；
B2、带通滤波之后的声波数据每隔一定时间计算其短时能量；
B3、对若干个能量值做判决，选择能量最大的那一个，根据其对应的中心频率查表，得出当前接收到的两个比特流的数据值；
B4、对接收到的比特流做解扰运算；
B5、对解扰后的比特流检测同步位，从而找到数据包的起始位置；
B6、对数据包里面的数据做CRC校验运算，得出的CRC值与接收数据包尾部附加的16位CRC值比较，如果不同则说明接收数据包不完整或出错，该数据包需要丢弃。
以上结合附图对本发明的实施方式作了详细说明，但本发明不限于所描述的实施方式。对于本领域的技术人员而言，在不脱离本发明原理和精神的情况下，对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变型，仍落入本发明的保护范围内。
Claims (7)
1.一种基于亚超声波通信的声波配网设备，其特征在于：它包括配网终端（1）以及与所述配网终端（1）通讯连接的智能终端（2），所述智能终端（2）包括声波调制器（3）以及与所述声波调制器（3）电信号连接的外放喇叭（4），所述配网终端（1）包括对讲终端（5）、设于所述对讲终端（5）内部的声波解调器（6）以及与所述声波解调器（6）电信号连接的录音咪头（7）。
2.根据权利要求1所述的一种基于亚超声波通信的声波配网设备，其特征在于：所述智能终端（2）采用智能手机、IPAD设备或电脑中的一种或多种结合。
3.根据权利要求1所述的一种基于亚超声波通信的声波配网设备，其特征在于：所述外放喇叭（4）通过亚超声波与所述录音咪头（7）通讯连接。
4.根据权利要求1所述的一种基于亚超声波通信的声波配网设备，其特征在于：所述声波解调器（6）包括若干个带通滤波器（8）。
5.应用于如权利要求1至4所述任意一项所述A的配网方法，其特征在于包括以下步骤：
S1、对讲终端（5）上电启动，此时声波解调器（6）一直在后台运行，录音咪头（7）随时检测是否收到声波消息；
S2、智能终端（2）上安装了声波应用APP，启动运行该应用软件，在输入框中输入对讲终端（5）对应的编号和IP地址；
S3、将智能终端（2）靠近对讲终端（5），距离在10厘米以内，点击发送命令按键，生成配置命令消息；
S4、声波调制器（3）对配置命令消息进行处理，转换成亚超声波频段的声波数据，通过智能终端（2）的外放喇叭（4）播放，发出声波消息；
S5、相应的对讲终端（5）上的录音咪头（7）采集到声波数据；
S6、录音咪头（7）将声波数据传递到声波解调器（6）上，经过声波解调器（6）解码，恢复出配置命令消息，从而获取新的对讲终端（5）编号和IP地址；
S7、声波解调器（6）发出信号给对讲终端（5）的主控软件，立即更新新的编号和IP地址。
6.根据权利要求5所述的配网方法，其特征在于，步骤S4中的声波调制器（3）对配置命令的处理原理包括以下步骤：
A1、根据配置命令消息的数据计算16位CRC校验码，以便接收方检查收到的数据是否完整无误；
A2、在配置命令消息前面添加包头，包含同步位和数据长度等信息，并将CRC添加到数据包尾部，形成一个完整数据包；
A3、然后对数据包的多个比特流分别做扰码处理，使得输出的比特流更随机化；
A4、每两个比特流分割为一帧数据值，根据这两个比特流的数据值去查表，从若干个可选中心频率中选择与对讲终端（5）相配对的声波单音频率；
A5、单音生成器根据当前的声波单音频率生成一定长度的声波单音数据，输出到智能终端（2）的外放喇叭（4）并播放出去。
7.根据权利要求5所述的配网方法，其特征在于，步骤S6中声波解调器（6）的解码原理包括以下步骤：
B1、声波解调器（6）接收录音咪头（7）获取的声波数据后，分别经过若干个带通滤波器（8），这些带通滤波器（8）的中心频率分别对应若干个可选声波频率；
B2、带通滤波之后的声波数据每隔一定时间计算其短时能量；
B3、对若干个能量值做判决，选择能量最大的那一个，根据其对应的中心频率查表，得出当前接收到的两个比特流的数据值；
B4、对接收到的比特流做解扰运算；
B5、对解扰后的比特流检测同步位，从而找到数据包的起始位置；
B6、对数据包里面的数据做CRC校验运算，得出的CRC值与接收数据包尾部附加的16位CRC值比较，如果不同则说明接收数据包不完整或出错，该数据包需要丢弃。
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