CN112953634A - 可见光通信传输的优化方法、电子设备及存储介质 - Google Patents
可见光通信传输的优化方法、电子设备及存储介质 Download PDFInfo
- Publication number
- CN112953634A CN112953634A CN202110124984.4A CN202110124984A CN112953634A CN 112953634 A CN112953634 A CN 112953634A CN 202110124984 A CN202110124984 A CN 202110124984A CN 112953634 A CN112953634 A CN 112953634A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- communication
- visible light
- orientation
- slave device
- information
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 230000006854 communication Effects 0.000 title claims abstract description 248
- 238000004891 communication Methods 0.000 title claims abstract description 247
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 title claims abstract description 89
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 58
- 238000005457 optimization Methods 0.000 title claims abstract description 28
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 claims description 39
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 claims description 29
- 238000004422 calculation algorithm Methods 0.000 claims description 13
- 238000004590 computer program Methods 0.000 claims description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 9
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 4
- 230000006870 function Effects 0.000 description 4
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 3
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 3
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 2
- 238000005562 fading Methods 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 2
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 2
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 239000000284 extract Substances 0.000 description 1
- 238000005286 illumination Methods 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 238000003064 k means clustering Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 230000008054 signal transmission Effects 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
- 230000001960 triggered effect Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B10/00—Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
- H04B10/11—Arrangements specific to free-space transmission, i.e. transmission through air or vacuum
- H04B10/114—Indoor or close-range type systems
- H04B10/116—Visible light communication
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B10/00—Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
- H04B10/11—Arrangements specific to free-space transmission, i.e. transmission through air or vacuum
- H04B10/114—Indoor or close-range type systems
- H04B10/1149—Arrangements for indoor wireless networking of information
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B10/00—Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
- H04B10/50—Transmitters
- H04B10/564—Power control
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Computing Systems (AREA)
- Optical Communication System (AREA)
- Mobile Radio Communication Systems (AREA)
Abstract
本申请公开了一种可见光通信传输的优化方法,包括:接收从设备发送的定位信号,根据定位信号确定从设备相对于主设备的方位信息,及根据方位信息调整主设备相对于从设备的朝向以优化可见光通信传输。本申请实施方式的优化方法,可以使得当任意相对方位的通信双方进行可见光通信传输数据时可在一条直线或可接收范围内进行传输,有效地改善了可见光通信效果,优化了通信质量。且无需增加专用设备,其实现方式更为简单,成本更低。进一步地,当调整其通信朝向后,可在一定程度上避免因未对准通信对端而在其它方向传输导致的信息泄露。本申请还公开了一种电子设备及存储介质。
Description
技术领域
本申请涉及可见光通信技术领域,特别涉及一种可见光通信传输的优化方法、电子设备及存储介质。
背景技术
光保真(Light Fidelity,LIFI)技术是一种利用可见光波谱进行数据传输的全新的可见光通信传输技术。其发送和接收的通信设备之间可通过LIFI实现通信传输。LIFI通信依赖光实现的通信信号发射和接收,而光具有直线传播的特性,在一定范围内可以保证较佳的通信传输效果。由于LIFI具有方向性,当通信双方至少之一发生位置或角度变动时,可能会导致双方位于信号较佳的通信范围外,进而导致通信速率降低、通信质量不佳。
发明内容
有鉴于此,本申请的实施例提供了一种可见光通信传输的优化方法、电子设备及存储介质。
本申请提供了一种可见光通信传输的优化方法,包括:
接收从设备发送的定位信号;
根据所述定位信号确定所述从设备相对于主设备的方位信息;
根据所述方位信息调整所述主设备相对于所述从设备的朝向以优化所述可见光通信传输。
本申请还提供了一种可见光通信传输的优化方法,包括:
发送定位信号至主设备以使得所述主设备可根据所述定位信号调整相对于从设备的朝向;
与所述主设备通过可见光通信进行数据传输。
本申请提供了一种电子设备,包括:
接收模块,用于接收从设备发送的定位信号;
计算模块,用于根据所述定位信号确定所述从设备相对于所述电子设备的方位信息;
调整模块,根据所述方位信息调整所述电子设备相对于所述从设备的朝向以优化所述可见光通信传输。
本申请还提供了一种电子设备,包括:
发送模块,用于发送定位信号至主设备以使得所述主设备可根据所述定位信号调整相对于所述电子设备的朝向;
传输模块,用于与所述主设备通过可见光通信进行数据传输。
本申请还提供了一种计算机程序的非易失性计算机可读存储介质,当所述计算机程序被一个或多个处理器执行时,实现上述实施方式的可见光通信传输的优化方法。
如此,本申请通过接收从设备发送的定位信号,并根据定位信号确定从设备相对于主设备的方位信息,然后根据方位信息调整主设备相对于从设备的朝向以优化可见光通信传输。至少具有以下有益效果:
一、可以使得当任意位置的通信双方进行可见光通信传输数据时通信方向可在一条直线或可接收范围内,且相互面对进行传输,有效地改善了可见光通信效果,在一定程度上优化了通信质量。
二、本申请的优化方法可利用现有设备,并通过增加模块之间的控制指令以优化通信双方的通信方向,相对于现有技术中通过增加设备去优化可见光传输,其实现方式更为简单可行。
三、当调整其通信朝向后,可在一定程度上避免因未对准通信对端而在其它方向传输导致的信息泄露。
四、本申请包括多种室内定位技术,对于不同业务类型或网络结构可选择相应的室内定位技术。与既有的通信网络或业务的兼容性较好。
五、本申请通信方向的调整具有多种方式,即可从自身及通信对端进行调整,实现方式更为灵活。
附图说明
本申请的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解。
图1是本申请某些实施方式的优化方法流程示意图;
图2是本申请某些实施方式的电子设备模块图;
图3是本申请某些实施方式的优化方法示例图;
图4是本申请某些实施方式的优化方法流程示意图;
图5是本申请某些实施方式的优化方法流程示意图;
图6是本申请某些实施方式的优化方法流程示意图;
图7是本申请某些实施方式的电子设备模块图;
图8是本申请某些实施方式的优化方法流程示意图;
图9是本申请某些实施方式的电子设备模块图;
图10是本申请某些实施方式的优化方法流程示意图;
图11是本申请某些实施方式的优化方法流程示意图;
图12是本申请某些实施方式的电子设备模块图。
具体实施方法
下面详细描述本申请的实施例,所述实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,旨在用于解释本申请,而不能理解为对本申请的限制。
在通信双方的可见光通信传输过程中,LED的发光强度会随着辐射角度的变化发生一定的变化,接收端在不同角度接收到的光强度也存在差异,因此LIFI的通信具有方向性。而当通信双方至少之一发生位置或角度变动时,容易因角度方向造成通信不好或者失败,甚至在较差的情况下无法自动优化,目前在通信时往往无法自动随着设备或者人员的移动而自动调整可见光通信方向/角度。
请参阅图1,本申请提供了一种可见光通信传输的优化方法,包括:
S10:接收从设备发送的定位信号;
S20:根据定位信号确定从设备相对于主设备的方位信息;
S30:根据方位信息调整主设备相对于从设备的朝向以优化可见光通信传输。
相应地,请参阅图2,本申请实施方式还提供了一种电子设备100,本申请实施方式的优化方法可以由电子设备100实现。电子设备100包括接收模块110、计算模块120及调整模块130。S10可以由接收模块110实现,S20可以由计算模块120实现,S30可以由调整模块130实现。或者说,接收模块110用于接收从设备发送的定位信号。计算模块120用于根据定位信号确定从设备相对于主设备的方位信息。调整模块130用于根据方位信息调整主设备相对于从设备的朝向以优化光通信传输。以下实施例以电子设备100为主设备进行解释说明。
本申请实施方式还提供了一种电子设备。服务器包括存储器和处理器。存储器中存储有计算机程序,处理器用于接收从设备发送的定位信号,根据定位信号确定从设备相对于主设备的方位信息,及根据方位信息调整主设备相对于从设备的朝向以优化可见光通信传输。
可见光无线通信又称“光保真技术”,简称LIFI(Light Fidelity),是一种利用可见光波谱进行数据传输的全新无线传输技术。而具有LIFI通信模块的通信设备可利用可见光通信进行数据传输。
本申请的可见光通信传输的优化方法包括主设备接收从设备发送的定位信号,并根据定位信号确定从设备相对于主设备的方位信息。其中,主设备与从设备为具有LIFI通信模块及相关定位技术的通信双方。而定位技术包括但不限于蓝牙室内定位技术、UWB定位技术或Wi-Fi室内定位技术等。定位信号则为定位技术中的包含该设备信息的信号。其定位信号的通信模式可为单播、多播或广播,具体根据使用的定位技术而定。例如,使用蓝牙定位技术的定位信号可为蓝牙信标Beacon广播信号,可连续周期性地向周围环境进行广播。
进一步地,当主设备接收到定位信号后,根据此定位信号所包含的从设备的信息如ID号、信号强度等可确定从设备相对于主设备的方位信息,或者说主设备可利用其定位技术确定从设备的方位信息或相对方位信息。例如蓝牙定位技术的到达角度(Angle ofArrive,AoA)算法可根据接收的定位信号的入射角度及信号强度指示(Received SignalStrength Indication,RSSI)确定方位信息。再例如UWB定位技术根据定位标签以UWB脉冲重复不间断发送数据帧,及用高敏度的短脉冲侦测器测量每个定位标签的数据帧到达的时间来确定方位信息。
其中,方位信息包括主设备在某一基准线上相对于从设备的方向或角度,或主设备及从设备之间的距离,抑或从设备或主设备的位置信息。根据使用的定位技术及实际需求确定具体所需方位信息,可为上述其中一种或多种信息。
当计算出从设备相对于主设备的方位信息后,根据其结果调整主设备相对于从设备的朝向。可以理解,主从设备的朝向可以在360度范围内任意变换。其中,调整的朝向为主设备的通信方向与从设备的方向一致,即使得主设备与从设备的可见光通信传输在一条直线上,即完全对准。或可选地,使得主设备与从设备的通信方向的对准范围在可接收范围内,即部分对准。请参阅图3,如主从设备LIFI的方向性具有散发角度为30度的可接收范围。从设备的通信朝向的角度为C,C的角度约为30度。主设备的初始通信朝向的角度为A,A的角度约为30度。如图中主设备的实线部分角度A。根据计算的方位信息调整后的朝向为B,B的角度约为30度。如图中主设备的虚线部分角度B,通信朝向的角度C与B完全对准。或可选地调整主设备的通信朝向的角度与从设备的通信朝向的角度C部分对准,如图中虚实线部分角度D,D的角度约为30度。
另外,本申请所指的朝向包括但不限于LIFI通信模块的通信朝向、LED阵列方向、或LIFI通信模块的朝向。其中,LIFI通信模块的朝向可能与通信朝向不一致,如不调整通信朝向,则可调整包含LED阵列的LIFI通信模块的方向以使得达到调整通信朝向的效果。其目的在于通过调整朝向以使得通信的双方可以从之前的任意相对方位关系调整至通信方向中心在一条直线上且相互面对,或在可接收范围内。故基于此目的的与朝向相关的简单替换可视为基于本申请构思的实施方式。
其中,调整其设备或LIFI通信模块的方向可包括利用轴承等方式实现360度范围旋转,或水平旋转加升降模式进行调整等。调整的通信方可包括通信对端,或自身调整。其目的在于通过调整以使得通信的双方可以从之前的任意相对方位关系调整至通信方向中心在一条直线上且相互面对或在可接收范围内。故基于此目的的与调整方式相关的简单替换可视为基于本申请构思的实施方式。
需要说明的是,本实施例以主从设备来区分通信双方。实际情况中,主从设备可能均具有定位技术相关模块及LIFI通信模块。根据其各自通信能力或业务需求,在某一些实施例中,其中一方可以通过自身广播向覆盖区域的通信对端自动发送信息,并判断通信对端的相对方位信息,从而根据其方位信息自动调整自身朝向以准备与通信对端进行可见光通信传输。即在通信设备一侧即可实现本申请的优化方法。
相应地,电子设备100中具有上述调整朝向的方法的调整模块130可包含在LIFI通信模块中,通过改变LIFI通信模块的实现以使得其具有定位技术的算法。在另外一些实施例中,亦可独立于定位技术相关模块与LIFI通信模块进行控制实现。
如此,本申请通过接收从设备发送的定位信号,并根据定位信号确定从设备相对于主设备的方位信息,然后根据方位信息调整主设备相对于从设备的朝向以优化可见光通信传输。可以使得当任意相对方位的通信双方进行可见光通信传输数据时可在一条直线或可接收范围内进行传输,从而有效地改善了可见光通信效果,在一定程度上优化了通信质量。本申请的优化方法可利用现有设备,并通过增加模块之间的控制指令以优化通信双方的通信方向,相对于现有技术中通过增加设备去优化可见光传输,其实现方式更为简单可行。进一步地,当调整其通信朝向后,可在一定程度上避免因未对准通信对端而在其它方向传输导致的信息泄露。同时,本申请包括多种室内定位技术,对于不同业务类型或网络结构可选择相应的室内定位技术。与既有的通信网络或业务的兼容性较好。本申请通信方向的调整具有多种方式,即可从自身及通信对端进行调整,实现方式更为灵活。
请参阅图4,在某些实施方式中,S20包括:
S21:基于蓝牙技术的定位算法根据定位信号确定方位信息。
在某些实施方式中,S21可以由计算模块120来实现。或者说,计算模块120用于基于蓝牙技术的定位算法根据定位信号确定方位信息。
在某些实施方式中,处理器用于基于蓝牙技术的定位算法根据定位信号确定方位信息。
具体地,蓝牙定位技术包括利用信号的强度即RSSI,或利用信号的角度信息如AoA(Angle of Arrive)和AoD(Angle of Departure)等。而蓝牙的定位方案可包括终端侧定位和网络侧定位。本实施例将蓝牙技术中相关定位算法与LIFI通信模块结合,以优化可见光通信传输。
在一些实施例中,从设备为发射端Transmitter(TX),主设备为接收端Receiver(RX),利用蓝牙AoA法计算主从设备之间的方向/角度及距离。TX端为单LED,RX端为LED阵列。
具体地,当主设备收到从设备发出的定位信号后,蓝牙射频模块可以对LED信号进行采样,主设备具有两个以上LED,它们到从设备的距离不同,而同一个发射信号到达两个LED的时间不同,其相位也不同。将两个LED收到的同一信号的相位相减,可得到两者的相位差,进一步计算出主设备与从设备的相对方向/角度。当得到角度后,通过自调整如旋转通信方向等使得主设备与从设备的通信一致,其调整方式同上所述。
同理,可以采用蓝牙AoD算法,相对于AoA,AoD改变了发射端与接收端,此处不再展开。
可以理解的是,AoA/AoD用于确定通信双方的相对方向/角度,故基于此目的的蓝牙其余定位技术可视为本实施例的简单替换。
如此,主设备可利用蓝牙侧向算法获取通信双方的相对方向/角度,从而调整自身通信方向使得与从设备的方向一致,其实现方式简单。且因蓝牙技术的成熟及在大部分产品中的应用程度,其实现方式更为简单,应用范围更广。
在一些实施例中,可利用蓝牙的室内终端侧定位网络Beacon进行定位。多个Beacon可连续周期性的向周围环境进行广播,广播内容包括MAC地址、信号强度RSSI值、UUID和数据包内容等,一旦从设备进入蓝牙Beacon的信号覆盖范围内,即可获取该设备的方位信息。本申请可设置为任一设备如主设备可从蓝牙Beacon获取从设备的方位信息,然后利用AoA/AoD计算出该从设备与自己的方向/角度。当计算出方向/角度后,控制调整通信方向或设备方向与从设备的方向对准,或者说其通信角度的中心在一条直线上且相互面对,具体同上所述。
如此,相较于上述实施例,通过Beacon的多方定位,其定位精度更高更准确,且可将任一设备联网,无需端对端测试,且可同时获取多设备的方位信息。
以上仅为基于蓝牙技术的定位算法根据定位信号确定方位信息的举例,可以理解的是,可将更多蓝牙定位技术与LIFI通信结合得到更多精确的信息以弥补LIFI的缺点,如蓝牙RSSI信号强弱定位等。
可以理解的是,蓝牙技术仅作为室内定位技术之一,在一些实施例中还可利用UWB对具有LIFI通信模块的主从设备进行定位。
在一些实施例中,利用超宽带无线通信技术UWB进行定位。UWB需将LIFI通信模块设置定位标签,每一个标签都有唯一的ID号,可通过这个ID号将LIFI通信模块联系起来,使定位传感器通过标签找到实际定位的位置。定位传感器可通过到达时间差TDOA测量技术,及三点定位技术和优化算法来计算并确定具有该定位标签的LIFI通信模块的位置。本申请可配置为定位基站或将传感器嵌入主设备,根据实际业务选择。进一步地,根据计算的位置信息得到方向/角度并调整LIFI通信模块与通信对端的方向对准,或者说其通信角度的中心在一条直线上且相互面对,具体同上所述。
如此,因UWB的定位精度可达厘米级,对于定位精度需求较高的业务,可利用此实施例给出的定位方案。本申请通过定位精度的提高得到更精确的方位信息,从而有效地提高了可见光传输通信的精度及效率。
请参阅图5,在某些实施方式中,主设备包括第一LIFI通信模块,从设备包括第二LIFI通信模块,S30包括:
S31:根据方位信息调整第一LIFI通信模块相对于第二LIFI通信模块的朝向以优化可见光通信传输。
在某些实施方式中,S31可以由调整模块130来实现。或者说,调整模块130用于根据方位信息调整第一LIFI通信模块相对于第二LIFI通信模块的朝向以优化光通信传输。
在某些实施方式中,处理器用于根据方位信息调整第一LIFI通信模块相对于第二LIFI通信模块的朝向以优化可见光通信传输。
可以理解的是,本申请的描述通信设备的主设备与从设备为独立的整体通信设备,其中包括LIFI通信模块、蓝牙模块、其它定位技术相关模块和/或控制模块之间相互通信的控制模块。而对于朝向的调整,需要说明的是,朝向包括但不限于LIFI通信模块的通信朝向、LED阵列方向、或LIFI通信模块的朝向。其中,LIFI通信模块的朝向可能与通信朝向不一致,如不调整通信朝向,则可调整包含LED阵列的LIFI通信模块的方向以使得达到调整通信朝向的效果。其目的在于通过调整朝向以使得通信的双方可以从之前的任意相对方位关系调整至通信方向中心在一条直线上且相互面对或在可接收范围内。故基于此目的的与朝向相关的简单替换可视为基于本申请构思的实施方式。
故本实施例中,可根据方位信息调整第一LIFI通信模块相对于第二LIFI通信模块的朝向以优化可见光通信传输。如此,设备无需自调整方向即可使得其LIFI通信方向与通信对端的LIFI通信方向对准,或者说其通信角度的中心线在一条直线上。
请参阅图6,本申请还提供了一种可见光通信传输的优化方法,包括:
S40:发送定位信号至主设备以使得主设备可根据定位信号调整相对于从设备的朝向;
S50:与主设备通过可见光通信进行数据传输。
相应地,请参阅图7,本申请实施方式还提供了一种电子设备200,本申请实施方式的优化方法可以由电子设备200实现。电子设备200包括发送模块210、传输模块220。S40可以由发送模块210实现,S50可以由传输模块220实现。或者说,发送模块210用于发送定位信号至主设备以使得主设备可根据定位信号调整相对于从设备的朝向。传输模块220用于与主设备通过可见光通信进行数据传输。以下实施例以电子设备200为从设备进行解释说明。
在某些实施方式中,处理器用于发送定位信号至主设备以使得主设备可根据定位信号调整相对于从设备的朝向,并与主设备通过可见光通信进行数据传输。
相较于上述实施例,本实施例在从设备端进行控制实现。发送定位信号至主设备以使得主设备可根据定位信号调整相对于从设备的朝向。其中,定位信号根据定位技术而不同。例如蓝牙AoA定位算法,从设备端的蓝牙模块发送AoA TX信号至主设备端,主设备端通过信号强度及入射角度对从设备进行定位计算,以计算得到的方向/角度调整自身的LIFI通信方向。
在一些实施例中,从设备的定位信号可以以单播、多播或广播的通信方式发送。例如广播的Beacon信号可在固定频率固定周期内向周围广播设备的信息如ID号等。而当主设备与从设备建立LIFI通信时,可通过获取该从设备Beacon信号并计算其方位信息进而调整自身的通信方向以准备与之进行可见光通信传输。
当主设备调整方向结束后,可返回状态指令至从设备,或从设备定时进行可见光通信数据传输。
例如,具有蓝牙及LIFI通信功能的手机对具有蓝牙及LIFI通信功能的电视进行投屏。手机启用蓝牙及LIFI功能,用户选择所投屏的设备ID即电视进行投屏,发送蓝牙AoA TX信号至该电视。当电视收到此定位信号后,计算其相对方向/角度,并根据角度调整自身的通信方向与手机的方向一致。进一步地,电视可将其Ready的状态返回至手机,手机开始执行可见光通信数据传输以实现投屏。
如此,可通过发送定位信号以单播、多播或广播的通信方式使得通信对端获取其方位信息并调整通信方向与自身对准,或者说双方的通信角度的中心在一条直线上且相互面对。
请参阅图8,在某些实施方式中,优化方法还包括:
S60:计算从设备与主设备之间的距离信息;
S70:根据距离信息调整从设备的发射功率。
相应地,请参阅图9,电子设备200还包括计算模块230及调整模块240。S60可以由计算模块230实现,S70可以由调整模块240实现。或者说,计算模块230用于计算从设备与主设备之间的距离信息。调整模块240用于根据距离信息调整从设备的发射功率。以下实施例以电子设备200为从设备进行举例。
在某些实施方式中,处理器用于计算从设备与主设备之间的距离信息,并根据距离信息调整从设备的发射功率。
在一些实施例中,可以计算从设备与主设备之间的距离信息,并根据距离信息调整从设备的发射功率来优化可见光通信传输。
具体地,方位信息包括位置信息,即可根据定位信号计算出通信对端的位置信息,并进一步确定通信对端与自身的距离。可以理解地,光信号的路径损耗大,其LED等照射范围有限,故在LIFI通信中,需要控制合适的距离及其相应的发射功率。
其中,计算距离包括但不限于蓝牙RSSI或飞行时间测距法TOF(Timeof Flight,TOF)。蓝牙RSSI通过接收信号强度来计算其间隔的距离。而TOF利用数据信号在一对收发机之间往返的飞行时间来测量两点间的距离。在信号电平比较好调制或在非视距视线环境下,基于RSSI测距方法估算的结果比较理想,而在视距视线环境下,基于TOF测距方法估算的结果比较理想,具体根据实际应用场景或业务选择。
当得到从设备与主设备之间的距离信息后,依据距离来确定发射端的发射功率,其发射功率可为各LED阵列或总发射功率。若为总发射功率,发射端再将总发射功率按给定公式计算并分配给各个LED阵列以调节发射功率。
在一些实施例中,主设备通过从设备发送的定位信号计算出从设备的相对方向/角度,并调整自身的通信方向与从设备的方向一致。主设备将调整状态返回至从设备,当从设备接收到此状态信息后开始测量与主设备之间的间隔距离,如利用蓝牙RSSI计算。当得到此距离后,确定其LIFI通信模块的发射功率。然后以此发射功率进行可见光通信传输。
如此,以上实施例可通过计算出通信对端的位置信息得到通信双方的距离,然后根据双方距离可以调整LIFI的发射功率。在一定程度上保证了通信环境,提高了LIFI的通信效率。进一步地,通过与测量方向/角度的结合,使得LIFI通信模块可以从传输方向及发射功率上进行可见光传输通信的优化。在一定程度上可以为可见光传输通信提供更好的通信环境,并达到更好的传输效果。
请参阅图10,在某些实施方式中,S60包括:
S61:根据从设备的蓝牙强度信号计算距离信息。
在某些实施方式中,S31可以由调整模块130来实现。或者说,调整模块130用于根据方位信息调整第一LIFI通信模块相对于第二LIFI通信模块的朝向以优化光通信传输。
在某些实施方式中,处理器用于根据从设备的蓝牙强度信号计算距离信息。
具体地,蓝牙RSSI通过接收信号强度来计算其间隔的距离d。主设备自从设备的蓝牙模块发送的信号中提取RSSI值,并将提取的RSSI值设为初始的集合,然后应用K-means聚类算法消除多径效应对RSSI值的干扰,得到消除干扰后的RSSI值。进而根据RSSI与距离的衰落模型计算出间隔距离d,衰落模型如下:
其中,RSSI为接收信号强度(单位:dB),A为发射端和接收端相隔1米时的信号强度,n为环境衰减因子。
请参阅图11,在某些实施方式中,优化方法还包括:
S80:检测从设备的移动状态信息;
S90:根据移动状态信息控制从设备发送定位信号。
相应地,请参阅图12,电子设备200还包括检测模块250。S80可以由检测模块250实现,S90可以由发送模块210实现。或者说,检测模块250用于检测从设备的移动状态信息。发送模块210还用于根据移动状态信息控制从设备发送定位信号。以下实施例以电子设备200为从设备进行举例。
在某些实施方式中,处理器用于检测从设备的移动状态信息,并根据移动状态信息控制从设备发送定位信号。
在某些应用场景中,从设备处于频繁移动状态。例如当用户使用手机与电视或服务器进行LIFI通信传输数据时,用户在走动,随之手机的LIFI通信模块处于移动状态,且通信方向无规则改变。本申请可通过以下实施例对可见光通信传输进行优化。
在一些实施例中,从设备中设置运动传感器,当LIFI通信模块开始进行数据传输时,同时启动运动传感器以感应当前设备的移动状态。若为静止状态,则可不进行操作。若为移动状态且超过一定频率或距离阈值,触发蓝牙模块发送定位信号至通信对端的主设备。当主设备收到定位信号后,如前所述,计算从设备的最新方向/角度并同时进行调整。从设备可根据其移动状态设置控制蓝牙模块发送定位信号的频率,进一步地可通过移动状态计算出最新的距离信息以重新调整发射功率。
在一些实施例中,从设备中设置运动传感器,当LIFI通信模块开始进行数据传输时,同时启动运动传感器以感应当前设备的运动状态。若为静止状态,则可不进行操作。若为运动状态且超过一定频率或距离阈值,调整自身的LIFI通信模块保持初始的通信方向不变,以与主设备在数据传输过程中一直保持初始的通信方向。其调整方式如上所述,如可通过360度旋转LIFI通信模块。而主设备无需调整,只需在通信过程中保持初始计算的通信方向。进一步地,从设备可通过移动状态计算出最新的距离信息以重新调整发射功率
需要说明的是,以上实施例仅作为说明举例,其目的在于根据其中一方或多方的移动状态进行实时调整通信方向,而基于此可做更多变换,如通信双方均设置运动传感器进行多方感应,或通过蓝牙网关等获取其网内设备的移动状态以发送至主设备进行调整等。故此类变换可视为本申请的简单替换。
如此,对于移动频繁的应用场景,通过检测从设备的移动状态信息,然后根据移动状态信息控制从设备发送定位信号。可以实时调整双方的通信方向使得通信双方的通信方向保持一致,或者说其通信角度的中心在一条直线上且相互面对。有效地扩展了应用范围,在一定程度上提高了对可见光通信传输的优化能力。
综上所述,本申请通过接收从设备发送的定位信号,并根据定位信号确定从设备相对于主设备的方位信息,然后根据方位信息调整主设备相对于从设备的朝向以优化可见光通信传输。至少具有以下有益效果:
一、可以使得当任意相对方位的通信双方进行可见光通信传输数据时可在一条直线或可接收范围内进行传输,有效地改善了可见光通信效果,在一定程度上优化了通信质量。
二、本申请的优化方法可利用现有设备,并通过增加模块之间的控制指令以优化通信双方的通信方向,相对于现有技术中通过增加设备去优化可见光传输,其实现方式更为简单可行。
三、当调整其通信朝向后,可在一定程度上避免因未对准通信对端而在其它方向传输导致的信息泄露。
四、本申请通过结合蓝牙模块与LIFI通信模块并进行控制来优化可见光通信传输,因蓝牙技术的成熟及在大部分产品中的应用程度,其实现方式更为简单,应用范围更广。
五、可通过计算出通信对端的位置信息得到通信双方的距离,然后根据双方距离可以调整LIFI的发射功率。在一定程度上保证了通信环境,提高了LIFI的通信效率。
六、对于移动频繁的应用场景,通过检测从设备的移动状态信息,然后根据移动状态信息控制从设备发送定位信号。可以实时调整双方的通信方向使得通信双方的通信方向保持一致,或者说其通信角度的中心在一条直线上且相互面对。有效地扩展了应用范围,在一定程度上提高了对可见光通信传输的优化能力。
七、本申请包括多种室内定位技术,对于不同业务类型或网络结构可选择相应的室内定位技术。与既有的通信网络或业务的兼容性较好。
八、本申请通信方向的调整具有多种方式,即可从自身及通信对端进行调整,实现方式更为灵活。
本申请实施方式还提供了一种计算机可读存储介质。一个或多个存储有计算机程序的非易失性计算机可读存储介质,当计算机程序被一个或多个处理器执行时,实现上述任一实施方式的可见光通信传输的优化方法。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程,是可以通过计算机程序来指令相关的软件来完成。程序可存储于一非易失性计算机可读存储介质中,该程序在执行时,可包括如上述各方法的实施例的流程。其中存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-Only Memory,ROM)等。
以上实施例仅表达了本申请的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对本申请专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本申请构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本申请的保护范围。因此,本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种可见光通信传输的优化方法,其特征在于,包括:
接收从设备发送的定位信号;
根据所述定位信号确定所述从设备相对于主设备的方位信息;
根据所述方位信息调整所述主设备相对于所述从设备的朝向以优化所述可见光通信传输。
2.根据权利要求1所述的优化方法,其特征在于,所述根据所述定位信号确定所述从设备相对于主设备的方位信息包括:
基于蓝牙技术的定位算法根据所述定位信号确定所述方位信息。
3.根据权利要求1或2任一项所述的优化方法,其特征在于,所述主设备包括第一LIFI通信模块,所述从设备包括第二LIFI通信模块,所述根据所述方位信息调整所述主设备相对于所述从设备的朝向以优化所述可见光通信传输包括:
根据所述方位信息调整所述第一LIFI通信模块相对于所述第二LIFI通信模块的朝向以优化所述可见光通信传输。
4.一种可见光通信传输的优化方法,其特征在于,包括:
发送定位信号至主设备以使得所述主设备可根据所述定位信号调整相对于从设备的朝向;
与所述主设备通过可见光通信进行数据传输。
5.根据权利要求4所述的优化方法,其特征在于,优化方法还包括:
计算所述从设备与所述主设备之间的距离信息;
根据所述距离信息调整所述从设备的发射功率。
6.根据权利要求5所述的优化方法,其特征在于,所述计算所述从设备与所述主设备之间的距离信息包括:
根据所述从设备的蓝牙强度信号计算所述距离信息。
7.根据权利要求4或5任一项所述的优化方法,其特征在于,优化方法还包括:
检测所述从设备的移动状态信息;
根据所述移动状态信息控制所述从设备发送所述定位信号。
8.一种电子设备,其特征在于,包括:
接收模块,用于接收从设备发送的定位信号;
计算模块,用于根据所述定位信号确定所述从设备相对于所述电子设备的方位信息;
调整模块,根据所述方位信息调整所述电子设备相对于所述从设备的朝向以优化所述可见光通信传输。
9.一种电子设备,其特征在于,包括:
发送模块,用于发送定位信号至主设备以使得所述主设备可根据所述定位信号调整相对于所述电子设备的朝向;
传输模块,用于与所述主设备通过可见光通信进行数据传输。
10.一种计算机程序的非易失性计算机可读存储介质,其特征在于,当所述计算机程序被一个或多个处理器执行时,实现权利要求1-7任一项所述的可见光通信传输的优化方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202110124984.4A CN112953634A (zh) | 2021-01-29 | 2021-01-29 | 可见光通信传输的优化方法、电子设备及存储介质 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202110124984.4A CN112953634A (zh) | 2021-01-29 | 2021-01-29 | 可见光通信传输的优化方法、电子设备及存储介质 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN112953634A true CN112953634A (zh) | 2021-06-11 |
Family
ID=76239558
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202110124984.4A Pending CN112953634A (zh) | 2021-01-29 | 2021-01-29 | 可见光通信传输的优化方法、电子设备及存储介质 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN112953634A (zh) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN117336701A (zh) * | 2023-12-01 | 2024-01-02 | 深圳市光速时代科技有限公司 | 一种智能设备进行数据隔空投送的交互方法及系统 |
Citations (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2018102922A1 (en) * | 2016-12-06 | 2018-06-14 | Lensvector Inc. | Liquid crystal beam control |
CN108482265A (zh) * | 2018-04-04 | 2018-09-04 | 佛山市艾温特智能科技有限公司 | 一种车载lifi发射接收器的调节机构 |
US20200284883A1 (en) * | 2019-03-08 | 2020-09-10 | Osram Gmbh | Component for a lidar sensor system, lidar sensor system, lidar sensor device, method for a lidar sensor system and method for a lidar sensor device |
US20200328808A1 (en) * | 2019-04-15 | 2020-10-15 | Guangdong Oppo Mobile Telecommunications Corp., Ltd. | Communication System Between Electronic Devices, Method of Communication Between Electronic Devices, and Electronic Device |
CN112152709A (zh) * | 2019-06-28 | 2020-12-29 | Oppo广东移动通信有限公司 | 移动终端的光保真LiFi控制方法、装置、移动终端及介质 |
CN112152707A (zh) * | 2019-06-28 | 2020-12-29 | Oppo广东移动通信有限公司 | 移动终端中光保真LiFi通信控制方法、装置、终端及介质 |
CN112152711A (zh) * | 2019-06-28 | 2020-12-29 | Oppo广东移动通信有限公司 | 移动终端的光保真LiFi通信控制方法及系统 |
US20200412449A1 (en) * | 2019-06-28 | 2020-12-31 | Guangdong Oppo Mobile Telecommunications Corp., Ltd. | Mobile Terminal |
CN112235049A (zh) * | 2019-06-28 | 2021-01-15 | Oppo广东移动通信有限公司 | 用于潜水的通信系统、方法、船载通信器及潜水通信器 |
CN112291003A (zh) * | 2019-07-22 | 2021-01-29 | Oppo广东移动通信有限公司 | 移动终端的光保真LiFi通信控制方法、装置、终端及介质 |
-
2021
- 2021-01-29 CN CN202110124984.4A patent/CN112953634A/zh active Pending
Patent Citations (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2018102922A1 (en) * | 2016-12-06 | 2018-06-14 | Lensvector Inc. | Liquid crystal beam control |
CN108482265A (zh) * | 2018-04-04 | 2018-09-04 | 佛山市艾温特智能科技有限公司 | 一种车载lifi发射接收器的调节机构 |
US20200284883A1 (en) * | 2019-03-08 | 2020-09-10 | Osram Gmbh | Component for a lidar sensor system, lidar sensor system, lidar sensor device, method for a lidar sensor system and method for a lidar sensor device |
US20200328808A1 (en) * | 2019-04-15 | 2020-10-15 | Guangdong Oppo Mobile Telecommunications Corp., Ltd. | Communication System Between Electronic Devices, Method of Communication Between Electronic Devices, and Electronic Device |
CN112152709A (zh) * | 2019-06-28 | 2020-12-29 | Oppo广东移动通信有限公司 | 移动终端的光保真LiFi控制方法、装置、移动终端及介质 |
CN112152707A (zh) * | 2019-06-28 | 2020-12-29 | Oppo广东移动通信有限公司 | 移动终端中光保真LiFi通信控制方法、装置、终端及介质 |
CN112152711A (zh) * | 2019-06-28 | 2020-12-29 | Oppo广东移动通信有限公司 | 移动终端的光保真LiFi通信控制方法及系统 |
US20200412449A1 (en) * | 2019-06-28 | 2020-12-31 | Guangdong Oppo Mobile Telecommunications Corp., Ltd. | Mobile Terminal |
CN112235049A (zh) * | 2019-06-28 | 2021-01-15 | Oppo广东移动通信有限公司 | 用于潜水的通信系统、方法、船载通信器及潜水通信器 |
CN112291003A (zh) * | 2019-07-22 | 2021-01-29 | Oppo广东移动通信有限公司 | 移动终端的光保真LiFi通信控制方法、装置、终端及介质 |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
魏保志: "《专利审查理论与实践 第1辑》", 31 January 2019 * |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN117336701A (zh) * | 2023-12-01 | 2024-01-02 | 深圳市光速时代科技有限公司 | 一种智能设备进行数据隔空投送的交互方法及系统 |
CN117336701B (zh) * | 2023-12-01 | 2024-01-30 | 深圳市光速时代科技有限公司 | 一种智能设备进行数据隔空投送的交互方法及系统 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR101842565B1 (ko) | 관리되지 않는 네트워크에서의 액세스 포인트 위치 탐색 기법 | |
US9204418B2 (en) | Methods and apparatus for positioning measurement in multi-antenna transmission systems | |
US20170356979A1 (en) | Indoor localization using received signal quality weights | |
US10588107B2 (en) | Methods of positioning in a system comprising measuring nodes with multiple receiving points | |
EP2542909B1 (en) | System and method for location of mobile devices in confined environments | |
CN113167850B (zh) | 基于波束的定位测量和测量报告 | |
KR20230164032A (ko) | 무선 포지셔닝을 위한 정밀도의 기하학적 희석 기반 송신/수신 포인트 선택 | |
KR20110009063A (ko) | 멀티빔 송신을 이용하여 무선국의 위치를 추정하기 위한 방법 및 장치 | |
TW202241184A (zh) | 用於定位的錨使用者設備選擇 | |
CN110771187B (zh) | 虚拟信标 | |
Rea et al. | Filtering noisy 802.11 time-of-flight ranging measurements from commoditized wifi radios | |
US20120249300A1 (en) | Determination of location using rssi and transmit power | |
Jiao et al. | Visible light communication based indoor positioning techniques | |
CN105284167A (zh) | 位置定位系统架构:对等测量模式 | |
CN108353371A (zh) | 无线电信号测量报告 | |
US20240128999A1 (en) | Wireless communication scenario, devices for operating therein, beacon device and methods for operating the same | |
US12073671B2 (en) | Ultrawideband range accuracy | |
CN112953634A (zh) | 可见光通信传输的优化方法、电子设备及存储介质 | |
CN110118953A (zh) | 一种定位方法、装置及系统 | |
Lee et al. | MERIT: Mesh of RF sensors for indoor tracking | |
CN115428478B (zh) | 采用基于函数的匹配模式进行指纹识别的方法和装置 | |
WO2023193710A1 (zh) | 信号极化处理方法、设备及可读存储介质 | |
WO2023215649A1 (en) | Positioning with radio and video-based channel state information (vcsi) fusion | |
Chóliz et al. | Architectures for location data acquisition and distribution in UWB indoor tracking systems | |
WO2023132983A1 (en) | Angle error group for device positioning measurement and reporting |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20210611 |