CN113938194A - 基于物理事件感知的目标设备无线电id辨认方法和系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了基于物理事件感知的目标设备无线电ID辨认方法和系统，属于信息安全与信号处理领域，包括：实时监听周围环境中的各无线电信号，并从中提取各ID信息，扫描或拍摄目标设备的灯光或图案，从中解析出灯光或图案的变化规律，基于解析出的目标设备的灯光或图案变化规律，根据映射关系F，从提取出的各设备的无线电ID信息中，辨认出目标设备的无线电ID号。基于包含ID的光信号和包含ID的无线电信号，通过建立可观察的设备物理状态与不可观察的设备无线电ID之间的关联，从而在众多收到的无线电ID中辨认出当前所关注的目标设备的无线电ID。

Description

基于物理事件感知的目标设备无线电ID辨认方法和系统
技术领域
本发明属于信息安全与信号处理领域，更具体地，涉及基于物理事件感知的目标设备无线电ID辨认方法和系统。
背景技术
对当前所关注的目标设备的无线电ID的辨认，是对该关注设备进行无线通信与控制的重要前提。它常需借助特定物理事件来予以确认，由此建立肉眼可观察的目标设备的物理状态与肉眼不可观察的设备无线电ID之间的联系，从而确定当前所关注的目标设备的无线电ID。
专利CN108391302A提出一种配网方法、系统及终端设备，主要思想如下：接收智能设备发送的接入网络信号，其中，所述接入网络信号为光信号，所述光信号中包含光ID；判断所述接入网络信号的合法性后，发送所述接入网络信号到无线网关，以通过所述无线网关连接所述智能设备到网络。然而，存在以下缺点：手机作为配网装置，需要把接收到的各光信号里的ID号发给后台网关校验，方可认证哪个ID是合法。
发明内容
针对现有技术的缺陷和改进需求，本发明提供了基于物理事件感知的目标设备无线电ID辨认方法和系统，其目的在于基于包含ID的光信号和包含ID的无线电信号，通过建立可观察的设备物理状态与不可观察的设备无线电ID之间的关联，从而在众多收到的无线电ID中辨认出当前所关注的目标设备的无线电ID。
为实现上述目的，按照本发明的第一方面，提供了一种基于物理事件感知的目标设备无线电ID辨认方法，应用于待辨认设备，该方法包括：
基于其ID号，以映射关系F生成一种对应于该ID号的设备灯光或图案变化规律，并让该设备的灯光或图案执行该变化规律，以被辨认终端扫描或拍摄；同时，该待辨认设备发送包含其ID的无线电信号，以被辨认终端监听；
或者，
记录待辨认设备在触碰事件下产生的声音特征超过阈值的时刻τ，所述触碰事件为辨认终端触碰待辨认设备，同时以映射关系F’来生成对应于该ID号的时长T，并在时刻τ后延迟T时间发送含其ID的无线电信号，以被辨认终端监听。
优选地，将ID号转成二进制序列，取其末尾的K个二进制数，并以该K个二进制数作为灯光的亮灭规律，该设备以该规律开启或关闭其LED灯。
优选地，将ID号转成二进制序列，取其末尾的K个二进制数，并以该K个二进制数的数值作为时长T。
为实现上述目的，按照本发明的第二方面，提供了一种基于物理事件感知的目标设备无线电ID辨认方法，应用于辨认终端，该方法包括：
实时监听周围环境中的各无线电信号，并从中提取各ID信息，扫描或拍摄目标设备的灯光或图案，从中解析出灯光或图案的变化规律，基于解析出的目标设备的灯光或图案变化规律，根据映射关系F，从提取出的各设备的无线电ID信息中，辨认出目标设备的无线电ID号；
或者，
实时监听周围环境中的各无线电信号，并从中提取各ID信息，获取辨认终端自身振动信号符合触碰所导致的振动特征的时刻τ’，判断接收到各无线电信号的时刻与时刻τ’之间的各时长，是否与相应的无线电信号所含ID一起构成映射关系F’，若是，则该无线电信号所含ID即为目标设备的无线电ID。
优选地，基于图像处理算法分析出目标设备灯光亮灭规律，从而获得K个二进制数，逐一辨认各ID号的末尾K个二进制数，是否与其从灯亮灭规律中提取出的K个二进制数一致，若是，则对应的ID号即认证为目标设备的ID号。
优选地，记录本地触碰时刻τ’，并判断所收到无线电信号的时刻距离τ’的时长，是否等于该无线电信号所含ID的末尾K个二进制数的数值，若是，则该无线电信号所含ID即为目标设备的无线电ID。
优选地，该方法还包括：
辨认终端将配网信息，通过无线电的方式，发送给所辨认出无线电ID号的目标设备。
为实现上述目的，按照本发明的第三方面，提供了一种基于物理事件感知的目标设备无线电ID辨认系统，该系统包括：计算机可读存储介质和处理器；
所述计算机可读存储介质用于存储可执行指令；
所述处理器用于读取所述计算机可读存储介质中存储的可执行指令，执行上述基于物理事件感知的目标设备无线电ID辨认方法。
总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案，能够取得以下有益效果：
(1)本发明提出一种基于物理事件感知的目标设备无线电ID辨认方法，目标设备同时发送包含ID的光信号和包含ID的无线电信号，辨识终端一次只采集一个目标设备(例如家电)的光信号，但同时收到多台家电的无线电信号，通过对当前光信号的辨识，从而确定当前多个无线电ID中哪个ID是当前目标设备的ID，该机制简化了目标设备让辨认终端获取其无线电ID而导致的额外生产负担，只需利用目标设备自身的灯光即可帮助辨认终端完成目标设备无线电ID的获取。
(2)本发明提出一种基于物理事件感知的目标设备无线电ID辨认方法，将辨识终端与目标设备进行一次的触碰动作，目标设备以隐含触碰时间和其ID信息的时延、来发送含其ID的无线电信号，辨识终端同时收到多台家电的无线电信号，通过辨识收到无线电信号时刻相对于本地触碰事件时刻的时延与该无线电信号ID是否符合指定的映射关系，从而确定当前多个无线电ID中哪个ID是当前目标设备的ID。该机制简化了目标设备让辨认终端获取其无线电ID时人的参与工作，只需要人手持辨认终端进行一下触碰动作即可。
附图说明
图1为本发明提出的一种基于物理事件感知的目标设备无线电ID辨认方法示意图；
图2为基于灯光变化事件(也可基于图案变化)的目标设备无线电ID辨认方法示意图；
图3为基于触碰事件的目标设备无线电ID辨认方法示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
如图1所示，本发明提出了一种基于物理事件感知的目标设备无线电ID辨认方法，通过感知所关注的目标设备之物理光事件或触碰事件，从而在数字信息空间所收到的众多设备无线电ID号中，辨认出该设备的无线电ID。
包括下述步骤：
第1步：某待辨认无线电ID号的设备(即目标设备)，以如下两种方式之任一种(或两种)，产生物理事件：
1.1)该目标设备基于其ID号，以映射关系F来生成一种对应于该ID号的设备灯光或图案变化规律，并让该设备的灯光或图案执行该变化规律；同时，该设备发送含其ID的无线电信号。
1.2)该目标设备记录声音某种特征(如幅度)超过阈值Δ的时刻τ，同时以映射关系F’来生成对应于该ID号的时长T，并在时刻τ后延迟T时间发送含其ID的无线电信号。
第2步：用户持辨认设备，使辨认设备分别以如下2.1)和2.2)两种方式去感知、或触发并感知当前目标设备的物理事件：
2.1)用户持带有摄像头的辨认设备去扫描或拍摄1.1)所述的当前目标设备的灯光或图案，从中解析出灯光或图案的变化规律。
2.2)用户持带有麦克风或惯性传感器的辨认设备去触碰当前目标设备，并记录声音或惯性传感信号某种特征(如幅度)超过阈值Δ’的时刻τ’。
第3步：辨认设备接收周围环境中的各无线电信号、并从中提取各ID信息，然后根据第2步所感知的事件，分别以如下3.1)和3.2)两种方式从所接收的各无线电ID信息中辨认出当前目标设备的无线电ID。
3.1)辨认设备基于2.1)所得到的目标设备的灯光或图案变化规律，根据映射关系F，在辨认设备所得到的各设备的无线电ID信息中，确定当前目标设备的无线电ID号。
3.2)辨认设备判断所收到的各无线电信号的时刻与2.2)所记录的时刻τ’之间的各时长，是否与相应的无线电信号所含ID一起构成1.2)所述的映射关系F’。若是，则该无线电信号所含ID即为当前目标设备的无线电ID。
如图2所示，当前目标设备，根据其ID号和映射关系F(ID
Figure BDA0003276115600000051
变化规律)，生成它的LED灯的明暗变化规律，并让该LED灯光按该变化规律进行变化；同时，该目标设备发送含其ID号的无线电信号。辨认设备，一方面监听周围环境的各无线电信号，提取其ID号，形成ID列表；另一方面，通过摄像头去拍摄当前目标设备的LED灯，通过分析灯光的明暗变化规律，基于该规律和映射关系F，在ID列表中辨认出当前目标设备的ID号。
当前目标设备，在光事件感知中，采取这样一种简单映射关系F作为示例：将ID号转成二进制序列，取其末尾的K个二进制数，并以该K个二进制数作为灯光的亮灭规律，1为亮、0为灭。该设备以该规律开启或关闭其LED灯。同时，该设备通过无线信道广播其ID号。
辨认设备(例如手机)拍摄当前目标设备的LED灯，基于图像处理算法分析出该灯的亮灭规律，从而获得K个二进制数。同时，辨认设备通过无线监听的方式，记录周围无线信道内各无线电信号的ID。
辨认设备从所记录的ID列表中，逐一辨识各ID号的末尾K个二进制数，看是否与其从灯亮灭规律中提取的K个二进制数一致。若是，则对应的ID号即认证为当前目标设备的ID号。
如图3所示，当前目标设备，记录声音幅度超过阈值Δ的时刻τ，同时以映射关系F’来生成对应于该ID号的时长T，并在时刻τ后延迟T时间发送含其ID的无线电信号。辨认设备，记录其加速度传感信号(一种惯性传感信号)的幅度超过阈值Δ’的时刻τ’，然后计算其后该设备收到各无线电信号的时刻与τ’之间的各时长，判断该时长与相应无线电信号所含ID号是否符合映射关系F’。若是，则该无线电信号所含ID号为当前目标设备的无线电ID号。
当前目标设备，在触碰事件感知中，采取这样一种简单示例：将ID号转成二进制序列，取其末尾的K个二进制数，并以该K个二进制数的数值作为时长T。目标设备在其记录的触碰时刻τ后延迟T时间发送含其ID的无线电信号。
辨认设备记录本地触碰时刻τ’，并判断所收到无线电信号的时刻距离τ’的时长，是否等于该无线电信号所含ID的末尾K个二进制数的数值。若是，则该无线电信号所含ID即为当前目标设备的无线电ID。
本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种基于物理事件感知的目标设备无线电ID辨认方法，其特征在于，应用于待辨认设备，该方法包括：
基于其ID号，以映射关系F生成一种对应于该ID号的设备灯光或图案变化规律，并让该设备的灯光或图案执行该变化规律，以被辨认终端扫描或拍摄；同时，该待辨认设备发送包含其ID的无线电信号，以被辨认终端监听；
或者，
记录待辨认设备在触碰事件下产生的声音特征超过阈值的时刻τ，所述触碰事件为辨认终端触碰待辨认设备，同时以映射关系F’来生成对应于该ID号的时长T，并在时刻τ后延迟T时间发送含其ID的无线电信号，以被辨认终端监听。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，将ID号转成二进制序列，取其末尾的K个二进制数，并以该K个二进制数作为灯光的亮灭规律，该设备以该规律开启或关闭其LED灯。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，将ID号转成二进制序列，取其末尾的K个二进制数，并以该K个二进制数的数值作为时长T。
4.一种基于物理事件感知的目标设备无线电ID辨认方法，其特征在于，应用于辨认终端，该方法包括：
实时监听周围环境中的各无线电信号，并从中提取各ID信息，扫描或拍摄目标设备的灯光或图案，从中解析出灯光或图案的变化规律，基于解析出的目标设备的灯光或图案变化规律，根据映射关系F，从提取出的各设备的无线电ID信息中，辨认出目标设备的无线电ID号；
或者，
实时监听周围环境中的各无线电信号，并从中提取各ID信息，获取辨认终端自身振动信号符合触碰所导致的振动特征的时刻τ’，判断接收到各无线电信号的时刻与时刻τ’之间的各时长，是否与相应的无线电信号所含ID一起构成映射关系F’，若是，则该无线电信号所含ID即为目标设备的无线电ID。
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，基于图像处理算法分析出目标设备灯光亮灭规律，从而获得K个二进制数，逐一辨认各ID号的末尾K个二进制数，是否与其从灯亮灭规律中提取出的K个二进制数一致，若是，则对应的ID号即认证为目标设备的ID号。
6.如权利要求4所述的方法，其特征在于，记录本地触碰时刻τ’，并判断所收到无线电信号的时刻距离τ’的时长，是否等于该无线电信号所含ID的末尾K个二进制数的数值，若是，则该无线电信号所含ID即为目标设备的无线电ID。
7.如权利要求4至6任一项所述的方法，其特征在于，该方法还包括：
辨认终端将配网信息，通过无线电的方式，发送给所辨认出无线电ID号的目标设备。
8.一种基于物理事件感知的目标设备无线电ID辨认系统，其特征在于，该系统包括：计算机可读存储介质和处理器；
所述计算机可读存储介质用于存储可执行指令；
所述处理器用于读取所述计算机可读存储介质中存储的可执行指令，执行权利要求1至7任一项所述的基于物理事件感知的目标设备无线电ID辨认方法。
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