CN112001382A - 身份识别系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供身份识别系统，其包含：发送设备，其用于基于光束信号以及编码数据包生成编码光束信号；接收设备，其用于接收在自身接收范围内的光斑，识别出光斑中的所述编码光束信号，并对编码光束信号进行解码以及解析处理，得到光学身份识别编码；专用网络，其用于接收接收设备传送的所述光学身份识别编码，并将光学身份识别编码通过专用传输协议进行传输；后台设备，其用于接收专用网络传输来的光学身份识别编码，依据光学身份识别编码获取用户的身份信息以及位置信息。本发明提供光学身份识别编码，能够携带访问者的位置信息以及身份信息，实现了光学身份识别功能，光学身份识别编码还具有校验性，能够校验接收到的编码是否正确。

Description

身份识别系统及方法

技术领域

本发明涉及身份识别技术领域，具体地说，涉及一种身份识别系统及方法。

背景技术

在2C3D互动网络的应用中，有时需要在接收海量传感信息的环境下，对众多的访问者进行身份识别，并提供位置信息。

现有技术中的互动网络只能进行开关量数据的采集与传输，无法实现身份识别的功能。

因此，本发明提供了一种身份识别系统及方法。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供了一种身份识别系统，所述系统包含：

发送设备，其用于基于光束信号以及编码数据包生成编码光束信号，其中，所述编码数据包包含光学身份识别编码；

接收设备，其用于接收在自身接收范围内的光斑，识别出所述光斑中的所述编码光束信号，并对所述编码光束信号进行解码以及解析处理，得到所述光学身份识别编码；

专用网络，其用于接收所述接收设备传送的所述光学身份识别编码，并将所述光学身份识别编码通过专用传输协议进行传输；

后台设备，其用于接收所述专用网络传输来的所述光学身份识别编码，依据所述光学身份识别编码获取用户的身份信息以及位置信息，以对用户的身份进行识别。

根据本发明的一个实施例，所述发送设备包含：

光源发生器，其用于生成所述光束信号；

身份代码生成器，其用于基于用户的位置信息以及用户的身份信息生成身份识别代码；

编码处理单元，其用于基于预设编码规则，结合所述身份识别代码进行编码，得到所述编码数据包中的所述光学身份识别编码；

放大调制单元，其用于对所述编码数据包进行放大调制，得到驱动信号；

聚光装置，其用于基于所述驱动信号，结合所述光束信号以及所述编码数据包，生成所述编码光束信号。

根据本发明的一个实施例，所述系统还包含：光斑调节装置，其用于调节光斑的直径，以使所述光斑的直径小于所述接收设备之间的有效间距。

根据本发明的一个实施例，所述接收设备包含：

光接收单元，其用于接收在自身接收范围内的光斑，识别所述光斑中的所述编码光束信号；

解调单元，其用于对所述编码光束信号进行解调，还原得到所述编码数据包。

根据本发明的一个实施例，所述系统包含多个接收设备，所述接收设备的数量为正整数。

根据本发明的一个实施例，所述专用网络包含：多个网元，其用于与所述接收设备进行通信，传输所述光学身份识别编码。

根据本发明的一个实施例，所述光学身份识别编码包含起始码、所述身份识别代码、功能码以及校验码。

根据本发明的一个实施例，所述接收设备包含：校验单元，其用于对所述身份识别代码以及所述功能码进行二进制下的代码累加，将得到的代数和与所述校验码进行比对，依据比对结果判定所述编码数据包是否正确。

根据本发明的一个实施例，所述专用传输协议采用时分多路传输协议。

根据本发明的另一个方面，还提供了一种身份识别方法，所述方法包含以下步骤：

通过发送设备基于光束信号以及编码数据包生成编码光束信号，其中，所述编码数据包包含光学身份识别编码；

通过接收设备接收在自身接收范围内的光斑，识别出所述光斑中的所述编码光束信号，并对所述编码光束信号进行解码以及解析处理，得到所述光学身份识别编码；

通过专用网络接收所述接收设备传送的所述光学身份识别编码，并将所述光学身份识别编码通过专用传输协议进行传输；

通过后台设备接收所述专用网络传输来的所述光学身份识别编码，依据所述光学身份识别编码获取用户的身份信息以及位置信息，以对用户的身份进行识别。

本发明提供的身份识别系统及方法能够接收海量的传感信息，对众多的访问者进行身份识别，能够定位访问者的位置以及身份信息；并且，本申请提供一种光学身份识别编码，能够携带访问者的位置信息以及身份信息，实现了光学身份识别功能，光学身份识别编码还具有校验性，能够校验接收到的编码是否正确，避免了数据传输错误造成的身份识别错误，提升了身份识别的精度。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例共同用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1显示了根据本发明的一个实施例的身份识别系统结构框图；

图2显示了根据本发明的一个实施例的发送设备结构示意图；

图3显示了根据本发明的一个实施例的接收设备及专用网络结构示意图；

图4显示了根据本发明的一个实施例的光学身份识别编码的数据格式示意图；以及

图5显示了根据本发明的一个实施例的身份识别方法流程图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，以下结合附图对本发明实施例作进一步地详细说明。

图1显示了根据本发明的一个实施例的身份识别系统结构框图。

如图1，身份识别系统(LCID，LightCoding Identification)100包含发送设备101、接收设备102、专用网络103以及后台设备104。在一个实施例中，系统内包含多个接收设备，接收设备的数量为正整数。如图1，接收设备102包含接收设备1(1021)、接收设备2(1022)以及接收设备3(1023)。

发送设备101用于基于光束信号以及编码数据包生成编码光束信号，其中，编码数据包包含光学身份识别编码。

在一个实施例中，光束信号指可以按二进制数据串行编码的光束，由多个部件组合完成，要求输出的光束信号具有光斑小，频谱宽，编码速度快的特点，并且具有良好的频率响应。实际应用中可以根据光源的功率大小采用不同的组合部件。

具体来说，每个发送设备在进行身份识别过程之前都需要首先进行注册，获得属于自己的身份识别码，访问者的位置信息也即发送设备的位置信息。

在一个实施例中，身份识别代码是区别众多个体身份的数据代码，本发明为了提高数据传输效率，采用了最短的十六进制代码，又分为三类，A类4个字节，B类3个字节，C类2个字节。为了便于检索，第一个字节为组编号，以下为个体序列编号。本示例中是B类代码，可分为256个组，每组65536个编号，通常用在数量小于16777216的人群。身份识别代码由代码生成器产生，按自然人登录的先后顺序排序。

在一个实施例中，发送设备101包含光源发生器201、身份代码生成器202、编码处理单元203、放大调制单元204以及聚光装置205。

在一个实施例中，放大调制单元先对输入的TTL电平信号进行调制，调制频率为预设频率(可以取值38KHz)，然后再进行功率放大，得到的输出信号可以驱动具有不同输出功率的光源。根据光束信号的传输距离，放大调制单元可分为小功率，中功率和大功率三种，小功率用于第一预设距离内(可以取值5m)，中功率用于第二预设距离内(可以取值15m)，大功率用于第三预设距离内(可以取值50m)。

在一个实施例中，使用聚光装置是为了缩小光斑尺寸，保证光束信号在有效距离上能够可靠地传输，根据传输距离不同，聚光装置有很大的差异，也可以采用其他相关的专利技术进行适配。

其中，光源发生器201用于生成光束信号；身份代码生成器202用于基于用户的位置信息以及用户的身份信息生成身份识别代码；编码处理单元203用于基于预设编码规则，结合身份识别代码进行编码，得到编码数据包中的光学身份识别编码；放大调制单元204用于对编码数据包进行放大调制，得到驱动信号；聚光装置205用于基于驱动信号，结合光束信号以及编码数据包，生成编码光束信号。

接收设备102用于接收在自身接收范围内的光斑，识别出光斑中的编码光束信号，并对编码光束信号进行解码以及解析处理，得到光学身份识别编码。

在一个实施例中，接收设备102包含光接收单元301以及解调单元302。

其中，光接收单元301用于接收在自身接收范围内的光斑，识别光斑中的编码光束信号；解调单元302用于对编码光束信号进行解调，还原得到编码数据包。

在一个实施例中，编码光束信号的形成是个综合的过程，首先由编码处理单元生成身份识别代码，然后由放大调制单元产生驱动光源的控制信号，光源发出的光经过聚光装置后便可得到编码光束信号。

在一个实施例中，光接收单元的作用是将发送端发来的光束信号转换成电信号，采用灵敏度高，频率响应好的光接收器件，然后由解调单元将调制过的电信号还原成编码数据。

专用网络103用于接收接收设备传送的光学身份识别编码，并将光学身份识别编码通过专用传输协议进行传输。

在一个实施例中，专用网络103包含网元303。专用网络103包含多个网元303，其用于与接收设备进行通信，传输光学身份识别编码。

在一个实施例中，网元是2C3D网络的关键部件，也是网络的基础节点，可以回传网络传感器采集的物理信号与数据信号。本示例中使用的网元可以接收实时信号，还可以实时回传传感器信号，采用双核结构，保证多个传输通道在高速运行中互不干扰，属于真正的多任务系统。

后台设备104用于接收专用网络传输来的光学身份识别编码，依据光学身份识别编码获取用户的身份信息以及位置信息，以对用户的身份进行识别。

在一个实施例中，身份识别系统还包含：光斑调节装置，其用于调节光斑的直径，以使光斑的直径小于接收设备之间的有效间距。

具体来说，光斑调节装置能够调节光板的直径，发送设备发送的编码光束信号具有指向性精确的特点，如果光斑的直径小于接收设备上光学传感器接收点的有效间距，就可以在众多接收设备中，完成对诸多访问者进行具有唯一性的身份识别过程。本申请提出的身份识别系统具有手持移动身份识别功能。

在一个实施例中，手持移动身份识别装置指小功率发送设备，由电池供电，根据实际应用场景，可以划分为直棒型以及手握型等，还可以内置于其他设备中，例如内置于手机中，为手机提供“照一照”的新功能。

在一个实施例中，光学身份识别编码包含起始码、身份识别代码、功能码以及校验码。

在一个实施例中，起始码是每个数据包的头，用于启动数据的接收，通常使用二进制码‘10010110’，由于光束信号传输时，编码脉冲有可能变窄，通过检测起始码的脉冲宽度，可以确认数据包的有效性。

在一个实施例中，功能码是用于指示数据种类，1为身份代码，2为位置信息，3为时间戳，4以后可以自行定义，比如设备状态等。例如：“0x96 0x12 0x34 0x56 0x01 0x0a”。

在一个实施例中，接收设备包含：校验单元，其用于对身份识别代码以及功能码进行二进制下的代码累加，将得到的代数和与所述校验码进行比对，依据比对结果判定编码数据包是否正确。

在一个实施例中，专用传输协议采用时分多路传输协议。

在一个实施例中，时分多路传输协议是2C3D网络协议栈中的一个协议，该协议规定了多路传输系统中每个通道传输不同数据的细分时段，以保证2C3D网络可靠高速运行。

总结来说，本申请中的身份识别系统在发送端，由光源发生器产生一束光，即光束信号，编码处理单元用访问者(用户)的身份代码对其进行编码调制后，发送出带有编码信息的光束信号，即编码光束信号；在接收端，当光斑照射到某个接收设备时，由带有光学传感器的接收设备接收编码光束信号，经过解调单元解调出编码信息，即光学身份识别编码，并将光学身份识别编码由预设的传输协议传输到专用网络连接的后台设备，从而识别出光束信号发送者的身份代码与其位置信息。

图2显示了根据本发明的一个实施例的发送设备结构示意图。

如图2所示，发送设备101包含光源发生器201、身份代码生成器202、编码处理单元203、放大调制单元204以及聚光装置205。

光源发生器201用于生成光束信号。

身份代码生成器202用于基于用户的位置信息以及用户的身份信息生成身份识别代码。

编码处理单元203用于基于预设编码规则，结合身份识别代码进行编码，得到编码数据包中的光学身份识别编码。

放大调制单元204用于对编码数据包进行放大调制，得到驱动信号。

聚光装置205用于基于驱动信号，结合光束信号以及编码数据包，生成编码光束信号。

总结来说，在发送设备中，首先由身份代码生成器产生身份识别代码，然后输入到编码处理单元生成光学身份识别编码，再由放大调制单元进行放大调制后驱动发光器件，最后由聚光装置把带有编码信号的光束发射出去。

图3显示了根据本发明的一个实施例的接收设备及专用网络结构示意图。

如图3所示，接收设备102包含光接收单元301以及解调单元302。专用网络103包含网元303。

光接收单元301用于接收在自身接收范围内的光斑，识别光斑中的编码光束信号。

解调单元302用于对所示编码光束信号进行解调，还原得到编码数据包。

网元303用于与接收设备进行通信，传输光学身份识别编码。专用网络103中包含多个网元303，可以分别与多个接收设备进行通信。

在一个实施例中，接收设备包含：校验单元，其用于对身份识别代码以及功能码进行二进制下的代码累加，将得到的代数和与校验码进行比对，依据比对结果判定编码数据包是否正确。

具体来说，相应的发送设备中包含二进制单元以及运算单元，二进制单元用于将编码数据包中的有效数据字节转换成二进制。运算单元，用于对二进制中的1进行累加，统计其代数和。

在一个实施例中，专用网络采用2C3D网络，即双讯道非平衡链路网络，其包含一个主通信节点、一个或多个中间通信节点以及多个支通信节点(网元)，主通信节点与一个或多个中间通信节点间通过上层链路连接，每个中间通信节点与多个支通信节点间通过下层链路连接。下层链路包括：下层主讯道，其为一点对多点的并行链路，采用双向通信方式，用于下传第一类型数据以及上传第二类型数据；下层副讯道，其为点对点的串行链路，采用单向通信方式，用于下传第三类型数据。

总结来说，在接收设备中，光接收单元接收发送设备发送的编码光束信号，由解调单元将编码光束信号还原成编码数据包，并从编码数据包中解析出光学身份识别编码，然后由网元经过专用网络传输到后台设备，进行身份识别。

图4显示了根据本发明的一个实施例的光学身份识别编码的数据格式示意图。

如图4，光学身份识别编码包含起始码、身份识别代码、功能码以及校验码。具体来说，身份识别代码、功能码以及校验码的相互位置可以进行调整，本申请不对此作出限制。

在一个实施例中，起始码占用1个字节的位置，固定为0x96。

在一个实施例中，身份识别代码占用1-3个字节的位置，身份识别代码携带访问者(用户)的身份信息以及位置信息，

在一个实施例中，功能码占用1个字节的位置。

在一个实施例中，校验码占用1个字节的位置。

具体来说，在发送端，将编码数据包中的有效数据字节转换成二进制，然后对二进制中的1进行累加，统计其代数和，作为校验码。

在一个实施例中，有效数据字节包含身份识别代码以及功能码。

具体来说，在接收端，对传送来的编码数据包中的有效字节再进行累加1的运算，将此次得到的代数和与校验码进行比对，如果二者一致，则判定传送来的编码数据包正确，否则，判定无效。

图5显示了根据本发明的一个实施例的身份识别方法流程图。

如图5所示，在步骤S501中，通过发送设备基于光束信号以及编码数据包生成编码光束信号，其中，编码数据包包含光学身份识别编码。

如图5所示，在步骤S502中，通过接收设备接收在自身接收范围内的光斑，识别出光斑中的所述编码光束信号，并对编码光束信号进行解码以及解析处理，得到光学身份识别编码。

如图5所示，在步骤S503中，通过专用网络接收接收设备传送的光学身份识别编码，并将光学身份识别编码通过专用传输协议进行传输。

如图5所示，在步骤S504中，通过后台设备接收专用网络传输来的光学身份识别编码，依据光学身份识别编码获取用户的身份信息以及位置信息，以对用户的身份进行识别。

综上，本发明提供的身份识别系统及方法能够接收海量的传感信息，对众多的访问者进行身份识别，能够定位访问者的位置以及身份信息；并且，本申请提供一种光学身份识别编码，能够携带访问者的位置信息以及身份信息，实现了光学身份识别功能，光学身份识别编码还具有校验性，能够校验接收到的编码是否正确，避免了数据传输错误造成的身份识别错误，提升了身份识别的精度。

应该理解的是，本发明所公开的实施例不限于这里所公开的特定结构、处理步骤或材料，而应当延伸到相关领域的普通技术人员所理解的这些特征的等同替代。还应当理解的是，在此使用的术语仅用于描述特定实施例的目的，而并不意味着限制。

说明书中提到的“一个实施例”或“实施例”意指结合实施例描述的特定特征、结构或特性包括在本发明的至少一个实施例中。因此，说明书通篇各个地方出现的短语“一个实施例”或“实施例”并不一定均指同一个实施例。

虽然本发明所公开的实施方式如上，但所述的内容只是为了便于理解本发明而采用的实施方式，并非用以限定本发明。任何本发明所属技术领域内的技术人员，在不脱离本发明所公开的精神和范围的前提下，可以在实施的形式上及细节上作任何的修改与变化，但本发明的专利保护范围，仍须以所附的权利要求书所界定的范围为准。

Claims (10)

1.一种身份识别系统，其特征在于，所述系统包含：

发送设备，其用于基于光束信号以及编码数据包生成编码光束信号，其中，所述编码数据包包含光学身份识别编码；

接收设备，其用于接收在自身接收范围内的光斑，识别出所述光斑中的所述编码光束信号，并对所述编码光束信号进行解码以及解析处理，得到所述光学身份识别编码；

专用网络，其用于接收所述接收设备传送的所述光学身份识别编码，并将所述光学身份识别编码通过专用传输协议进行传输；

后台设备，其用于接收所述专用网络传输来的所述光学身份识别编码，依据所述光学身份识别编码获取用户的身份信息以及位置信息，以对用户的身份进行识别。

2.如权利要求1所述的身份识别系统，其特征在于，所述发送设备包含：

光源发生器，其用于生成所述光束信号；

身份代码生成器，其用于基于用户的位置信息以及用户的身份信息生成身份识别代码；

编码处理单元，其用于基于预设编码规则，结合所述身份识别代码进行编码，得到所述编码数据包中的所述光学身份识别编码；

放大调制单元，其用于对所述编码数据包进行放大调制，得到驱动信号；

聚光装置，其用于基于所述驱动信号，结合所述光束信号以及所述编码数据包，生成所述编码光束信号。

3.如权利要求1所述的身份识别系统，其特征在于，所述系统还包含：光斑调节装置，其用于调节光斑的直径，以使所述光斑的直径小于所述接收设备之间的有效间距。

4.如权利要求1所述的身份识别系统，其特征在于，所述接收设备包含：

光接收单元，其用于接收在自身接收范围内的光斑，识别所述光斑中的所述编码光束信号；

解调单元，其用于对所述编码光束信号进行解调，还原得到所述编码数据包。

5.如权利要求1所述的身份识别系统，其特征在于，所述系统包含多个接收设备，所述接收设备的数量为正整数。

6.如权利要求1所述的身份识别系统，其特征在于，所述专用网络包含：多个网元，其用于与所述接收设备进行通信，传输所述光学身份识别编码。

7.如权利要求2所述的身份识别系统，其特征在于，所述光学身份识别编码包含起始码、所述身份识别代码、功能码以及校验码。

8.如权利要求7所述的身份识别系统，其特征在于，所述接收设备包含：校验单元，其用于对所述身份识别代码以及所述功能码进行二进制下的代码累加，将得到的代数和与所述校验码进行比对，依据比对结果判定所述编码数据包是否正确。

9.如权利要求1所述的身份识别系统，其特征在于，所述专用传输协议采用时分多路传输协议。

10.一种身份识别方法，其特征在于，所述方法包含以下步骤：

通过发送设备基于光束信号以及编码数据包生成编码光束信号，其中，所述编码数据包包含光学身份识别编码；

通过接收设备接收在自身接收范围内的光斑，识别出所述光斑中的所述编码光束信号，并对所述编码光束信号进行解码以及解析处理，得到所述光学身份识别编码；

通过专用网络接收所述接收设备传送的所述光学身份识别编码，并将所述光学身份识别编码通过专用传输协议进行传输；

通过后台设备接收所述专用网络传输来的所述光学身份识别编码，依据所述光学身份识别编码获取用户的身份信息以及位置信息，以对用户的身份进行识别。

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