CN111786733B - 一种光交互系统及光交互控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种光交互系统及光交互控制方法。所述光交互系统包括：光交互首饰、智能终端、光接收装置和云端；光交互首饰用于接收智能终端发出的控制指令、根据控制指令发出光信号、对光信号加载随机密码形成加密光信号、将加密光信号发送至光接收装置以及将随机密码发送至云端；光接收装置用于接收光交互首饰发送的加密光信号，并将接收到的加密光信号中的确认密码发送至云端；云端用于对确认密码与随机密码进行匹配，根据匹配结果产生操作指令，并将操作指令发送至光接收装置；光接收装置还用于根据操作指令控制智能硬件。本发明能够实现对智能硬件的无接触控制，提高交互安全性和交互效率。

Description

一种光交互系统及光交互控制方法

技术领域

本发明涉及信息处理技术领域，特别是涉及一种光交互系统及光交互控制方法。

背景技术

当面对具有传染性极强的病毒时，例如SARS病毒、新型冠状病毒等，最重要的防疫措施是做空间隔离，无论是在社区、楼道、居家空间，或者在医院集中进行隔离措施，都需要发展空间智能化管理的新技术。目前空间管理手段大多采用输入密码、手机扫描二维码、刷门卡和人脸识别等模式。然而，由于在防护期间，用户戴着口罩，无法进行人脸识别；而指纹锁、密码、手机二维码和NFC磁感应门卡等手段都需要用手进行翻找物品、取出物品、接触公共配置等行为，不仅增加了被感染的可能性，安全性低，而且过程复杂、效率低。

发明内容

基于此，有必要提供一种光交互系统及光交互控制方法，以实现对智能硬件的无接触控制，提高交互安全性和交互效率。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种光交互系统，包括：光交互首饰、智能终端、光接收装置和云端；所述光交互首饰用于接收所述智能终端发出的控制指令、根据所述控制指令发出光信号、对所述光信号加载随机密码形成加密光信号、将所述加密光信号发送至所述光接收装置以及将所述随机密码发送至所述云端；所述光接收装置用于接收所述光交互首饰发送的加密光信号，并将接收到的加密光信号中的确认密码发送至所述云端；所述云端用于对所述确认密码与所述随机密码进行匹配，根据匹配结果产生操作指令，并将所述操作指令发送至所述光接收装置；所述光接收装置还用于根据所述操作指令控制智能硬件。

可选的，所述智能终端还用于接收所述操作指令，根据所述操作指令产生确认信号，并将所述确认信号发送至所述光接收装置；所述光接收装置用于在接收到所述确认信号后，根据所述操作指令控制智能硬件。

可选的，所述光交互首饰为光交互戒指或光交互吊坠。

可选的，所述光交互首饰包括首饰本体和设置在所述首饰本体上的通讯芯片和LED闪光灯；所述通讯芯片与所述LED闪光灯电连接；所述通讯芯片用于根据所述控制指令控制所述LED闪光灯发出光信号，并对所述光信号加载随机密码形成加密光信号；

所述通讯芯片包括第一控制电路和第二控制电路；所述第一控制电路和所述第二控制电路通过软性电路板连接。

可选的，所述首饰本体上还设置有闪光触发按钮、电容和电池；所述首饰本体的外表面设置有装饰包装外壳；所述闪光触发按钮分别与所述通讯芯片和所述LED闪光灯电连接；所述电容和所述电池均与所述通讯芯片连接。

可选的，所述首饰本体上还设置有无线充电线圈；所述无线充电线圈与所述通讯芯片连接。

可选的，所述光接收装置包括光接收元件和光感应芯片。

可选的，所述智能终端内置有交互APP；所述交互APP包括用户登录模块、光交互首饰匹配模块、支付限额判定模块、支付模块和时间记录模块；所述用户登录模块用于对用户信息进行验证；所述光交互首饰匹配模块用于绑定一个或多个光交互首饰；所述支付限额判定模块用于对待支付的订单金额进行判别；所述支付模块用于当待支付的订单金额正确时进行支付；所述时间记录模块用于对所述光交互首饰发出光信号的时间进行记录。

可选的，所述交互APP还包括信息确认模块；所述信息确认模块用于对所述操作指令进行确认。

本发明还提供了一种光交互控制方法，包括：

获取智能终端发出的控制指令；

根据所述控制指令发出光信号，并对所述光信号加载随机密码形成加密光信号；

将所述加密光信号发送至光接收装置，并将所述随机密码发送至所述云端；所述光接收装置将所述加密光信号发送至云端；

当所述云端接收到的加密光信号中的确认密码与接收到的随机密码一致时，所述云端向所述光接收装置发送操作指令，所述光接收装置根据所述操作指令控制智能硬件，实现用户与智能硬件间的交互。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明提出了一种光交互系统及光交互控制方法。所述光交互系统包括：光交互首饰、智能终端、光接收装置和云端；光交互首饰用于接收智能终端发出的控制指令、根据控制指令发出光信号、对光信号加载随机密码形成加密光信号、将加密光信号发送至光接收装置以及将随机密码发送至云端；光接收装置用于接收光交互首饰发送的加密光信号，并将接收到的加密光信号中的确认密码发送至云端；云端用于对确认密码与随机密码进行匹配，根据匹配结果产生操作指令，并将操作指令发送至光接收装置；光接收装置还用于根据操作指令控制智能硬件。本发明基于可见光无线通讯技术，实现了对智能硬件的无接触控制，提高了交互安全性和交互效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例一种光交互系统的结构示意图；

图2为本发明实施例第一种形态的光交互戒指处于第一角度时的结构示意图；

图3为本发明实施例第一种形态的光交互戒指处于第二角度时的结构示意图；

图4为本发明实施例第二种形态的光交互戒指的结构示意图；

图5为本发明实施例第三种形态的光交互戒指的组装结构示意图；

图6为本发明实施例第三种形态的光交互戒指的内部结构示意图；

图7为本发明实施例一种光交互控制方法的流程图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

图1为本发明实施例一种光交互系统的结构示意图。参见图1，本实施例的光交互系统，包括：光交互首饰、智能终端、光接收装置和云端；所述光交互首饰用于接收所述智能终端发出的控制指令、根据所述控制指令发出光信号(频闪信号)、对所述光信号加载随机密码形成加密光信号、将所述加密光信号发送至所述光接收装置以及将所述随机密码发送至所述云端；所述光接收装置用于接收所述光交互首饰发送的加密光信号，并将接收到的加密光信号中的确认密码发送至所述云端；所述云端用于对所述确认密码与所述随机密码进行匹配，根据匹配结果产生操作指令，并将所述操作指令发送至所述光接收装置；所述光接收装置还用于根据所述操作指令控制智能硬件。所述智能硬件为各种门禁、闸门、门锁、梯控或自动售货机等。

作为一种可选的实施方式，所述智能终端还用于接收所述操作指令，根据所述操作指令产生确认信号，并将所述确认信号发送至所述光接收装置；所述光接收装置用于在接收到所述确认信号后，根据所述操作指令控制智能硬件。

作为一种可选的实施方式，所述光交互首饰为光交互戒指或光交互吊坠。

作为一种可选的实施方式，所述光交互首饰包括首饰本体和设置在所述首饰本体上的通讯芯片和LED闪光灯；所述通讯芯片与所述LED闪光灯电连接；所述通讯芯片用于根据所述控制指令控制所述LED闪光灯发出光信号，并对所述光信号加载随机密码形成加密光信号；所述通讯芯片包括第一控制电路和第二控制电路；所述第一控制电路和所述第二控制电路通过软性电路板连接。

所述首饰本体上还设置有闪光触发按钮、电容和电池；所述首饰本体的外表面设置有装饰包装外壳；所述闪光触发按钮分别与所述通讯芯片和所述LED闪光灯电连接；所述电容和所述电池均与所述通讯芯片连接。

作为一种可选的实施方式，所述首饰本体上还设置有无线充电线圈；所述无线充电线圈与所述通讯芯片连接。

作为一种可选的实施方式，所述光接收装置包括光接收元件和光感应芯片。所述光接收元件可以为遮光罩或光接收器。

作为一种可选的实施方式，所述光接收装置还包括控件，光感应芯片通过控件与智能硬件连接。

作为一种可选的实施方式，所述智能终端内置有交互APP；所述交互APP包括用户登录模块、光交互首饰匹配模块、支付限额判定模块、支付模块和时间记录模块；所述用户登录模块用于对用户信息进行验证；所述光交互首饰匹配模块用于绑定一个或多个光交互首饰；所述支付限额判定模块用于对待支付的订单金额进行判别；所述支付模块用于当待支付的订单金额正确时进行支付；所述时间记录模块用于对所述光交互首饰发出光信号的时间进行记录。

作为一种可选的实施方式，所述交互APP还包括信息确认模块；所述信息确认模块用于对所述操作指令进行确认。

作为一种可选的实施方式，如图2和图3所示，所述光交互戒指包括戒指本体1和设置在所述戒指本体1上的通讯芯片2、LED闪光灯3、闪光触发按钮4、电容5和电池6；所述通讯芯片2与所述LED闪光灯3电连接；所述通讯芯片2用于根据所述控制指令控制所述LED闪光灯3发出光信号，并对所述光信号加载随机密码形成加密光信号。所述闪光触发按钮4分别与所述通讯芯片2和所述LED闪光灯3电连接。所述电容5和所述电池6均与所述通讯芯片2连接。所述戒指本体1可以结合手指戒指造型做不同的变化，所述戒指本体1的外表面还设置有装饰包装外壳8。所述闪光触发按钮4在佩戴时位于拇指便于触发的一侧。所述戒指本体1可以为带托盘的戒圈。

所述光交互戒指中的所述通讯芯片2可以设置成中间为弹性结构的连接体的结构，便于适应不同手指粗细，所述电池6和所述闪光触发按钮4分别位于所述通讯芯片2的两侧。该实施方式下的光交互戒指的结构示意图如图4所示。本实施例中，所述通讯芯片2包括第一控制电路和第二控制电路；所述第一控制电路和所述第二控制电路通过软性电路板连接。

所述戒指本体1上设置的电池6为戒指本体1上的用电元件提供电能。所述电池6可以为纽扣电池，一个纽扣电池可以连续使用1年以上，保证了光交互戒指的体积可以实现交互功能。

如图5-图6所示，所述戒指本体1上还可以设置无线充电线圈7；所述无线充电线圈7与所述通讯芯片2连接，从而为戒指本体1上的用电元件提供无线充电。

本实施例中的光交互首饰具有以下优点：

1)对比脸部扫描技术。用户医生可戴着口罩，甚至可以穿着防护服，不用掏手机、掏门卡、脱手套，只需要在防护服外、手套外再戴上可光交互首饰，就可以识别身份，到达不同的空间分区。在机场、火车站等人群密集区，采用身份证和面部识别比对的方式，一方面降低通过效率，另一方面也不便在流行病高发时期人群密集的地区摘下口罩，同样的，也适用于餐厅人口密集商场中的脸部识别消费支付的过程中。光交互首饰由于和智能终端(手机)绑定，手机上的软件可由公安部认证，可通过手机扫脸确认身份。这也避免了人脸识别在公共设备上大量滥用。因此可以快速支付识别身份。

2)对比触摸式的按键技术。目前电梯按键由于不同人交叉使用是主要的传染源，光交互首饰控制电梯，只要在手机里预设好的楼层，只需要将光交互首饰对着光接收器闪一次，电梯就可以自动到达预设的楼层。甚至可以通过在一秒内闪光几下来对应选择手机里预设的不同楼层。密码锁、指纹锁都需要触碰门锁等硬件。尤其在公共区域，采用光交互首饰这样的非接触式的交互方式，有非常大的优势。

3)对比传统磁卡交互。传统的单位中的一卡通可以用于空间管理，也可以用于饭卡。但是很多场景中权限管理都需要后台管理，不方便分布式的管理方式。再拿电梯比较而传统的磁卡只能对应一个楼层，同时更改楼层需要后台的操作，非常复杂，通过手机管理有明显的优势。在食堂中使用饭卡也需要服务人员设定消费额，之后通过刷卡支付。采用光交互首饰，可以随时和手机APP联动，只需在软件中由用户主动在手机上设置消费额就可以通过光闪支付。

4)对比手机二维码交互。二维码技术需要使用手机，打开软件，点开二维码之后和采集设备拍照识别，服务流程繁琐。同时，二维码是明码，信息容量、保密性和不可复制性都较差。而光交互首饰按键一次可在一秒内发射2000+bit的信息量，而且每次闪光时的代码都会随机抽取，保密性非常高。

本实施例的光交互系统，可以通过LED频闪向光接收装置发送光信号和随机密码，同时向云端发送随机密码；光接收器可过滤环境光中的干扰信息，得到LED闪光灯发送的频闪信号，之后向云端发送确认密码和光交互首饰发送的随机密码进行核对。如果两者发送的密码匹配，则光接受器将光交互首饰的指令信息传递给智能硬件，智能硬件执行指令。通过光交互首饰内的通讯芯片和智能终端配对，通过智能终端上的APP端口，对每个光交互首饰的权限、支付额度、使用时间等加以约定。一个手智能终端可以授权控制多个光交互首饰，每个戒指的每次交互在手机APP上都有记录。

本实施例的光交互系统，基于可见光无线通讯技术，实现了对智能硬件的无接触控制，节电、便捷，提高了交互安全性和交互效率。相比现有的手表、手环、磁卡等，光交互首饰更加便于佩戴，不易丢失，也不需要每天充电。尤其在呼吸道传染病用户需要佩戴口罩期间，在医院、交通枢纽等场景下，更加便于识别身份。

图7为本发明实施例一种光交互控制方法的流程图。参见图7，本实施例的光交互控制方法，包括：

步骤101：获取智能终端发出的控制指令。

步骤102：根据所述控制指令发出光信号，并对所述光信号加载随机密码形成加密光信号。

步骤103：将所述加密光信号发送至光接收装置，并将所述随机密码发送至所述云端；所述光接收装置将所述加密光信号发送至云端。

步骤104：当所述云端接收到的加密光信号中的确认密码与接收到的随机密码一致时，所述云端向所述光接收装置发送操作指令，所述光接收装置根据所述操作指令控制智能硬件，实现用户与智能硬件间的交互。

作为一种可选的实施方式，所述光交互控制方法还包括：

所述智能终端接收所述操作指令，根据所述操作指令产生确认信号，并将所述确认信号发送至所述光接收装置；所述光接收装置在接收到所述确认信号后，根据所述操作指令控制智能硬件。这样可以在光交互首饰遗失，且未关闭智能终端上的授权时，保证交互的安全性。

下面提供了一个更为具体的实施例。

该具体的实施例中的光交互控制方法具体为：

(1)光交互首饰和智能手机配对，通过智能手机操作明确光交互首饰和手机一对一捆绑，通过手机上的APP，预设光交互首饰绑定银行卡、信用卡、微信支付、支付宝支付等不同的方式，并预设支付限额、权限等。通过手机绑定门锁、开门权限和智能硬件互动。通过手机摄像头做人脸识别，之后将人脸信息和特定的光交互首饰绑定。这样不需要掏手机，仅靠光交互首饰就可以完成开门、支付、购物等活动。该方法通过一个硬件，实现了用户和不同智能硬件之间的互动。

(2)光交互首饰对着智能硬件的光接收器，按下触发按钮，光交互首饰发出一道光，这道光可以载波随机密码；同时光交互首饰发给云端一个指令(随机密码)，加载有随机密码的光被光接收装置接受之后，光接收装置将也加载有随机密码的光中的确认密码发送到云端，光交互首饰和光接收装置的指令在云端匹配正确后，光接收装置就接受指令，执行命令。因此，光交互首饰可以独立于关联的手机工作。

(3)光交互首饰一旦遗失，可以通过关闭手机上的授权使其失效。

本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1.一种光交互系统，其特征在于，包括：光交互首饰、智能终端、光接收装置和云端；所述光交互首饰用于接收所述智能终端发出的控制指令、根据所述控制指令发出光信号、对所述光信号加载随机密码形成加密光信号、将所述加密光信号发送至所述光接收装置以及将所述随机密码发送至所述云端；所述光接收装置用于接收所述光交互首饰发送的加密光信号，并将接收到的加密光信号中的确认密码发送至所述云端；所述云端用于对所述确认密码与所述随机密码进行匹配，根据匹配结果产生操作指令，并将所述操作指令发送至所述光接收装置；所述光接收装置还用于根据所述操作指令控制智能硬件。

2.根据权利要求1所述的一种光交互系统，其特征在于，所述智能终端还用于接收所述操作指令，根据所述操作指令产生确认信号，并将所述确认信号发送至所述光接收装置；所述光接收装置用于在接收到所述确认信号后，根据所述操作指令控制智能硬件。

3.根据权利要求1所述的一种光交互系统，其特征在于，所述光交互首饰为光交互戒指或光交互吊坠。

4.根据权利要求1所述的一种光交互系统，其特征在于，所述光交互首饰包括首饰本体和设置在所述首饰本体上的通讯芯片和LED闪光灯；所述通讯芯片与所述LED闪光灯电连接；所述通讯芯片用于根据所述控制指令控制所述LED闪光灯发出光信号，并对所述光信号加载随机密码形成加密光信号；

所述通讯芯片包括第一控制电路和第二控制电路；所述第一控制电路和所述第二控制电路通过软性电路板连接。

5.根据权利要求4所述的一种光交互系统，其特征在于，所述首饰本体上还设置有闪光触发按钮、电容和电池；所述首饰本体的外表面设置有装饰包装外壳；所述闪光触发按钮分别与所述通讯芯片和所述LED闪光灯电连接；所述电容和所述电池均与所述通讯芯片连接。

6.根据权利要求4所述的一种光交互系统，其特征在于，所述首饰本体上还设置有无线充电线圈；所述无线充电线圈与所述通讯芯片连接。

7.根据权利要求1所述的一种光交互系统，其特征在于，所述光接收装置包括光接收元件和光感应芯片。

8.根据权利要求1所述的一种光交互系统，其特征在于，所述智能终端内置有交互APP；所述交互APP包括用户登录模块、光交互首饰匹配模块、支付限额判定模块、支付模块和时间记录模块；所述用户登录模块用于对用户信息进行验证；所述光交互首饰匹配模块用于绑定一个或多个光交互首饰；所述支付限额判定模块用于对待支付的订单金额进行判别；所述支付模块用于当待支付的订单金额正确时进行支付；所述时间记录模块用于对所述光交互首饰发出光信号的时间进行记录。

9.根据权利要求8所述的一种光交互系统，其特征在于，所述交互APP还包括信息确认模块；所述信息确认模块用于对所述操作指令进行确认。

10.一种用于如权利要求1所述的光交互系统的光交互控制方法，其特征在于，包括：

获取智能终端发出的控制指令；

根据所述控制指令发出光信号，并对所述光信号加载随机密码形成加密光信号；

将所述加密光信号发送至光接收装置，并将所述随机密码发送至所述云端；所述光接收装置将所述加密光信号发送至云端；

当所述云端接收到的加密光信号中的确认密码与接收到的随机密码一致时，所述云端向所述光接收装置发送操作指令，所述光接收装置根据所述操作指令控制智能硬件，实现用户与智能硬件间的交互。

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