KR102125357B1 - 변조 광의 후방 산란에 기초한 외부 전원 없는 양방향 가시광통신용 시스템 및 방법 - Google Patents

Abstract

광통신을 위한 방법은, 광원 및 광센서를 갖는 제1 전자장치에서 상기 제1 전자장치와는 별개로 구분되는 제2 전자장치로부터 데이터 통신을 수신하는 단계를 포함한다. 상기 방법은 또한 상기 광원으로부터 하나 이상의 특성 시간 파라미터를 갖는 반송파를 나타내는 제1 광신호를 시간 경과에 따라 송신하는 단계; 및 상기 광원으로부터 상기 하나 이상의 특성 시간 파라미터를 갖는 상기 반송파를 나타내는 상기 제1 광신호를 시간 경과에 따라 송신하는 것과 관련하여, 상기 제2 전자장치로부터 상기 제1 광신호와 구분되는 제2 광신호를 시간 경과에 따라 수신하는 단계를 포함한다. 상기 방법은 상기 하나 이상의 특성 시간 파라미터를 갖는 상기 반송파를 이용하여 상기 제2 광신호를 복조하여 상기 제2 광신호로부터 처리된 신호를 획득하는 단계; 및 상기 처리된 신호를 후속 프로세싱을 위해 송신하는 단계를 더 포함한다.

Description

변조 광의 후방 산란에 기초한 외부 전원 없는 양방향 가시광통신용 시스템 및 방법

본 발명은 일반적으로 광통신용 전자장치 및 회로에 관한 것이다. 특히, 개시된 실시예들은 외부 전원없이 동작하는 광통신용 전자장치 및 회로에 관한 것이다.

사물 인터넷(IoT) 기술의 최근 발전은 전통적으로 비네트워크화된 장치와 컴퓨터 네트워크와의 통합을 용이하게 하여, 효율성의 향상을 이끌고 이전에는 이용할 수 없었던 기능을 제공할 것으로 기대된다.

IoT 디바이스에 대한 통신은 통상적으로 별도의 전원(예를 들어, 배터리)을 필요로 하는데, 이것은 IoT 기술의 채택을 제한하는 요소이다. 예를 들어, 개별 전원은 작동을 멈출 수 있고(예를 들어, 배터리가 소모될 수 있음), 따라서 주기적인 검사 및 유지 보수를 필요로 하므로, IoT 기술이 다수의 디바이스와 함께 사용될 때 적합하지 않다.

배터리가 없는 통신 기술이 연구되고는 있지만, 그러한 기술은 다른 제한 사항을 갖는다. 예를 들어, 배터리가 없는 근거리 통신(NFC) 기술은 판독기가 태그에 가까이(예를 들어, 일반적으로 1cm 이내로) 배치되어야 하므로, 이러한 통신 기술로는 장거리 통신이 가능하지 않았다.

따라서, 별도의 전원을 요구하지 않고 중거리 통신 또는 장거리 통신을 가능하게 하는 통신 방법 및 장치가 필요하다.

위에서 설명된 제한 및 단점을 극복하는 많은 실시예들(예를 들어, 전자장치들 또는 회로들, 및 이러한 장치들 또는 회로들을 동작시키는 방법들)이 아래에 보다 상세히 제시된다. 이들 실시예들은 광통신용 장치들 및 회로들, 그리고 장치들을 사용하고 동작하기 위한 방법들을 제공한다.

이하에서 더욱 상세히 설명되는 바와 같이, 일부 실시예는 광원 및 광센서를 갖는 제1 전자장치에서 상기 제1 전자장치와는 별개로 구분되는 제2 전자장치로부터 데이터 통신을 수신하는 단계를 포함하는 광통신을 위한 방법을 포함한다. 상기 수신 단계는 또한 상기 광원으로부터 하나 이상의 특성 시간 파라미터를 갖는 반송파를 나타내는 제1 광신호를 시간 경과에 따라 송신하는 단계; 및 상기 광원으로부터 상기 하나 이상의 특성 시간 파라미터를 갖는 상기 반송파를 나타내는 상기 제1 광신호를 시간 경과에 따라 송신하는 것과 관련하여, 상기 제2 전자장치로부터 상기 제1 광신호와 구분되는 제2 광신호를 시간 경과에 따라 수신하는 단계를 포함한다. 상기 방법은 상기 하나 이상의 특성 시간 파라미터를 갖는 상기 반송파를 이용하여 상기 제2 광신호를 복조하여 상기 제2 광신호로부터 처리된 신호를 획득하는 단계; 및 상기 처리된 신호를 후속 프로세싱을 위해 송신하는 단계를 더 포함한다.

일부 실시예에 따르면, 광통신용 전자장치는 광원, 광센서, 및 상기 광원 및 상기 광센서와 결합되고, 전자장치와 별개로 구분되는 제2 전자장치로부터 데이터 통신을 수신하도록 구성된 하나 이상의 프로세서를 포함한다. 또한, 상기 하나 이상의 프로세서는 하나 이상의 특성 시간 파라미터를 갖는 반송파를 나타내는 제1 광신호를 시간 경과에 따라 광원으로부터의 송신을 개시하고, 상기 하나 이상의 특성 시간 파라미터를 갖는 상기 반송파를 나타내는 상기 제1 광신호의 상기 광원으로부터 시간 경과에 따른 송신과 관련하여, 상기 제1 광신호와 구분되는 제2 광신호를 시간 경과에 따라 상기 제2 전자장치로부터 수신하도록 구성된다. 상기 하나 이상의 프로세서는 또한 상기 하나 이상의 특성 시간 파라미터를 갖는 반송파를 사용하여 상기 제2 광신호를 복조함으로써 상기 제2 광신호로부터 처리된 신호를 획득하고; 후속 처리를 위해 상기 처리된 신호의 송신을 개시하도록 더욱 구성된다.

일부 실시예에 따르면, 컴퓨터 판독 가능 저장 매체는 광원 및 광센서를 갖는 전자장치의 하나 이상의 프로세서에 의한 실행을 위한 하나 이상의 프로그램을 저장한다. 상기 하나 이상의 프로그램은 상기 전자장치와 별개로 구분되는 제2 전자장치로부터 데이터 통신을 수신하기 위한 명령을 포함한다. 상기 하나 이상의 프로그램은 시간 경과에 따라 하나 이상의 특성 시간 파라미터를 갖는 반송파를 나타내는 제1 광신호를 광원으로부터 송신하는 것을 개시하고, 상기 하나 이상의 특성 시간 파라미터를 갖는 상기 반송파를 나타내는 상기 제1 광신호의 시간에 따른 상기 광원으로부터의 송신과 관련하여, 상기 제1 광신호와 구분되는 제2 광신호를 상기 제2 전자장치로부터 시간 경과에 따라 수신하기 위한 명령을 포함한다. 상기 하나 이상의 프로그램은 상기 하나 이상의 특성 시간 파라미터를 갖는 반송파를 사용하여 상기 제2 광신호를 복조함으로써 상기 제2 광신호로부터 처리된 신호를 획득하고; 후속 처리를 위해 상기 처리된 신호를 송신하는 것을 개시하기 위한 명령을 더 포함한다.

일부 실시예에 따르면, 광통신을 위한 방법은 소스 전자장치로부터 광을 수신하는 광전 소자 및 전기 광학 반사기를 갖는 전자장치에서; 상기 소스 전자장치로부터 수신된 광으로부터 전력을 생성하는 단계; 및 상기 소스 전자장치로부터 수신된 상기 광으로부터 생성된 전력을 이용하여 상기 전기 광학 반사기를 시간 경과에 따라 활성화 및 비활성화하여 상기 소스 전자장치로부터 상기 광을 선택적으로 되돌리는 단계를 포함한다.

일부 실시예에 따르면, 광통신용 전자장치는 광전 소자, 전기 광학 반사기, 및 상기 광전 소자 및 상기 전기 광학 반사기와 결합되며 소스 전자장치로부터 수신된 광으로부터 생성된 전력을 이용하여 송신 데이터에 따라서 상기 전기 광학 반사기를 시간 경과에 따라 활성화 및 비활성화하여 소스 전자장치로부터 광을 선택으로부터 보내도록 구성된 하나 이상의 프로세서를 포함한다.

일부 실시예에 따르면, 컴퓨터 판독 가능 저장 매체는 태양광 패널 및 전기 광학 반사기를 갖는 전자장치의 하나 이상의 프로세서에 의한 실행을 위한 하나 이상의 프로그램을 저장한다. 상기 하나 이상의 프로그램은 소스 전자장치로부터 수신된 광으로부터 생성된 전력을 이용하여 송신 데이터에 따라 전기 광학 반사기를 시간 경과에 따라 활성화 및 비활성화시켜 소스 전자장치로부터의 광을 선택적으로 되돌리기 위한 명령을 포함한다.

일부 실시예에 따르면, 광통신을 위한 방법은, 광센서 및 광원을 갖는 전자장치에서, 소스 전자장치로부터 제1 광신호를 수신하는 단계를 포함한다. 상기 제1 광신호는 하나 이상의 특성 시간 파라미터를 갖는 반송파를 나타내는 성분을 포함한다. 상기 방법은 또한 상기 소스 전자장치로부터의 광신호에 기초하여 상기 반송파를 구성하는 단계; 및 상기 구성되는 반송파 및 송신 데이터에 따라 상기 광원을 이용하여 제2 광신호를 출력하는 단계를 포함한다.

일부 실시예에 따르면, 광통신용 전자장치는 광센서, 광원, 및 상기 광센서 및 상기 광원과 결합되고 소스 전자장치로부터 제1 광신호를 수신하도록 구성된 하나 이상의 프로세서를 포함한다. 상기 제1 광신호는 하나 이상의 특성 시간 파라미터를 갖는 반송파를 나타내는 성분을 포함한다. 상기 하나 이상의 프로세서는 또한 소스 전자장치로부터의 광신호에 기초하여 반송파를 구성하고; 상기 구성되는 반송파 및 송신 데이터에 따라 상기 광원을 이용하여 제2 광신호를 출력하도록 구성된다.

일부 실시예에 따르면, 컴퓨터 판독 가능 저장 매체는 광센서 및 광원을 갖는 전자장치의 하나 이상의 프로세서에 의한 실행을 위한 하나 이상의 프로그램을 저장한다. 상기 하나 이상의 프로그램은 소스 전자장치로부터 제1 광신호를 수신하기 위한 명령을 포함한다. 상기 제1 광신호는 하나 이상의 특성 시간 파라미터를 갖는 반송파를 나타내는 성분을 포함한다. 상기 하나 이상의 프로그램은 또한 소스 전자장치로부터의 광신호에 기초하여 반송파를 구성하고; 및 상기 구성되는 반송파 및 송신 데이터에 따라 상기 광원을 이용하여 제2 광신호를 출력하기 위한 명령을 포함한다.

전술한 양상들뿐만 아니라 그 추가적인 양상들 및 실시예들의 더 나은 이해를 위해, 이하의 도면들과 관련하여 이하의 실시예들의 설명이 참조되어야 한다.
도 1은 일부 실시예에 따른 통신 시스템을 도시하는 개략도이다.
도 2a는 일부 실시예에 따른 통신 시스템을 도시하는 개략도이다.
도 2b는 일부 실시예에 따른 통신 시스템을 도시하는 개략도이다.
도 2c는 일부 실시예에 따른 전자장치를 도시하는 개략도이다.
도 3은 일부 실시예에 따른 송신 제어 프로토콜을 도시하는 개략도이다.
도 4는 통신 신호의 예를 도시한다.
도 5a는 일부 실시예에 따른 태그장치로부터의 통신 신호의 예를 도시한다.
도 5b는 일부 실시예에 따른 태그장치로부터의 통신 신호의 예를 도시한다.
도 6은 일부 실시예에 따른 판독기 장치를 나타내는 블록도이다.
도 7은 일부 실시예에 따른 태그장치를 나타내는 블록도이다.
도 8은 일부 실시예에 따라 판독기 장치에 의해 수행되는 방법을 도시하는 흐름도이다.
도 9는 일부 실시예에 따라 태그장치에 의해 수행되는 방법을 도시하는 흐름도이다.
도 10은 일부 실시예에 따라 태그장치에 의해 수행되는 방법을 도시하는 흐름도이다.
도면 전체에 걸쳐서 동일한 참조 번호는 대응하는 부분을 나타낸다.

전술한 바와 같이, 종래의 통신 방법 및 장치는 별도의 전원(예를 들어, 배터리)을 필요로 하고 통신 거리가 짧으며, 이로 인해 IoT 디바이스에서는 제한된 애플리케이션을 갖는다.

상기 문제를 해결하는 장치, 회로 및 방법이 본 명세서에 설명된다. 통신을 위해 가시광선을 사용함으로써 가시광선 광원(예를 들어, 발광 다이오드(LED) 전구와 같은 전구)을 정보를 (예를 들어, 판독기 장치에서 태그장치로) 송신하는 데 사용할 수 있다. 정보를 (예를 들어, 태그장치로부터 판독기 장치로) 다시 수신하기 위해, 태그장치는 판독기 장치로부터 수신된 광을 변환함으로써 생성된 전력을 이용하여, 별도의 전원(예를 들어, 배터리)에 대한 필요성을 제거할 수 있다. 또한, 동기식 복조는 주변 광의 노이즈 영향을 줄이기 위해 사용되므로 정확한 통신을 용이하게 하고 통신 범위를 확장한다.

특정 실시예가 참조될 것이며, 그 예가 첨부 도면에 도시된다. 기본 원리는 실시예와 관련하여 설명될 것이지만, 청구 범위의 범주를 이들 특정 실시예에만 제한하려는 의도는 아니라는 것이 이해될 것이다. 반대로, 청구 범위는 청구항의 범위 내에 있는 대안, 변형 및 등가물을 포함하도록 의도된다.

또한, 이하의 설명에서, 본 발명의 완전한 이해를 제공하기 위해 다수의 특정 세부 사항이 설명된다. 그러나, 본 발명이 이러한 특정 세부 사항들 없이 실시될 수 있다는 것이 본 발명의 속하는 기술분야의 통상의 기술자에게 명백할 것이다. 다른 예들에서, 당업자에게 잘 알려진 방법, 절차, 구성 요소 및 네트워크는 기본 원리의 양상을 모호하게 하는 것을 피하기 위해 상세하게 설명되지 않는다.

제1, 제2 등의 용어가 본 명세서에서 다양한 구성 요소를 설명하기 위해 사용될 수 있지만, 이들 구성 요소는 이들 용어에 의해 제한되어서는 안된다는 것이 또한 이해될 것이다. 이 용어는 하나의 요소를 다른 요소와 구별하기 위해서만 사용된다. 예를 들어, 제1 전자장치는 청구 범위의 범주를 벗어나지 않고 제2 전자장치로 지칭될 수 있고, 마찬가지로, 제2 전자장치는 제1 전자장치로 지칭될 수 있다. 제1 전자장치 및 제2 전자장치는 모두 전자장치이지만, 이들은 동일한 전자장치가 아니다.

본 명세서의 실시예의 설명에 사용된 용어는 특정 실시예를 설명하기 위한 것이며 청구 범위를 제한하려는 것이 아니다. 명세서 및 첨부된 청구의 범위에서 사용된 바와 같이, 단수 형태는 문맥상 다르게 지시하지 않는 한 복수 형태를 포함하는 것으로 의도된다. 본 명세서에서 사용된 "및/또는"이라는 용어는 하나 이상의 관련 열거된 항목의 임의의 모든 가능한 조합을 가리키며 이들을 포함한다. 본 명세서에서 사용되는 용어 "포함한다" 및/또는 "포함하는"은 명시된 특징, 정수, 단계, 동작, 성분 및/또는 구성 요소의 존재를 나타내지만, 또는 하나 이상의 다른 특징, 정수, 단계, 동작, 성분, 구성 요소 및/또는 이들의 그룹의 존재나 추가를 포함할 수 있다.

도 1은 일부 실시예에 따른 통신 시스템(100)을 도시하는 개략도이다.

도 1에서, 통신 시스템(100)은 판독기 장치(110)와 태그장치(120)을 포함한다. 일부 실시예에서, 통신 시스템(100)은 하나의 판독기 장치(110) 및 복수의 태그장치(120)를 포함한다. 일부 실시예에서, 통신 시스템(100)은 복수의 태그장치(110) 및 하나의 판독기 장치(120)를 포함한다. 일부 실시예에서, 통신 시스템(100)은 복수의 판독기 장치(110) 및 복수의 태그장치(120)를 포함한다.

판독기 장치(110)는 광을 생성하기 위한 광원(112)을 포함한다. 일부 실시예에서, 광원(112)은 광신호(예를 들어, 송신용 데이터를 포함하는 광신호)의 송신을 위한 광을 생성하도록 구성된다. 일부 실시예에서, 광원(112)은 (예를 들어, 태그장치와 결합된 태양전지 패널과 같은 광전 소자에 의해 전력으로 후속하여 변환하게 될) 광의 송신에 의해 에너지를 제공하도록 구성된다. 일부 실시예에서, 판독기 장치(110)는 광원(112)과 결합되지만, 판독기 장치(110)의 일부로 광원(112)을 포함하지 않는다(예를 들어, 광원(112)은 판독기 장치(110)과 별개임). 일부 실시예에서, 광원(112)은 주변 광원(예를 들어, 실내 조명)과 통합된다. 이는 주변 광원으로부터의 광에 의해 조명되는 위치(예를 들어, 실내 광에 의해 조명되는 실내)에 태그장치(120)가 위치되게 하여 주변 광원으로부터의 광에 포함된 광신호를 수신하도록 한다.

판독기 장치(110)는 또한 광을 수신하기 위한 광센서(114)(예를 들어, 광 다이오드)를 포함한다. 일부 실시예에서, 광센서(114)는 태그장치(120)와 같은 다른 전자장치로부터 광을 수신하도록 구성된다.

일부 실시예에서, 태그장치(120)는 전기 광학 반사기(예를 들어, 반사기(124) 및 액정 셔터와 같은 전기 광학 셔터(126)의 조합)를 포함한다. 일부 실시예에서, 전기 광학 셔터(126)는 선형 편광자 및 네마틱 액정을 갖는 액정 셀을 포함한다. 액정 셀은 전극을 포함한다. 전압이 인가되지 않을 때, 네마틱 액정은 입사광의 편광을 90도 회전시킨다. 충분한 전압이 인가되면, 네마틱 액정은 재배 향되고 입사광의 편광이 유지된다. 일부 실시예에서, 입사광은 선형으로 편광된다(예를 들어, 광원(112)은 선형 편광된 광을 생성하거나 선형 편광기를 통해 투과된 랜덤하게 편광된 광을 생성한다). 전기 광학 반사기의 선형 편광기는 편광 회전된 광을 투과시키고 편광 유지된 광을 차단시키거나, 편광 유지된 광을 투과과시키고 편광 회전된 광을 차단하도록 구성된다. 따라서, 전기 광학 셔터에 인가된 전압을 변화시킴으로써, 전기 광학 셔터가 투과 상태(예를 들면, 전기 광학 셔터가 빛을 투과하는 상태)와 차단 상태(예를 들면, 전기 광학 셔터가 빛을 차단하는 상태) 사이에서 변한다. 이것은 차례로, 전기 광학 반사기가 조건부로 광을 반사하게 한다(예를 들어, 전기 광학 셔터가 투과 상태에 있을 때, 전기 광학 반사기가 광을 반사하고, 전기 광학 셔터가 차단 상태에 있을 때, 전기 광학 반사기는 광의 반사를 하지 않는다). 반사의 타이밍을 조정함으로써, 태그장치(120)는 광신호를 판독기 장치(110)로 되돌리고, 이에 의해 양방향 통신을 가능하게 할 수 있다.

일부 실시예에서, 태그장치(120)는 광을 전력으로 변환하도록 구성된 광전 소자(122)(예를 들어, 태양전지 패널)를 포함한다. 예를 들어, 판독기 장치(110)로부터 송신된 광은 태그장치(120)의 광전 소자(122)에 의해 전력으로 변환될 수 있고, 다음에 이 전력은 태그장치(120)의 동작에 전력을 공급하는데 사용될 수 있다. 따라서, 태그장치(120)는 외부 전원(예를 들어, 배터리 또는 전원 어댑터)을 필요로 하지 않는다. 따라서 태그장치(120)의 수명이 외부 전원(예를 들어, 배터리)의 수명에 의해 제한되지 않으므로, 태그장치(120)의 수명이 연장된다. 또한, 주기적 검사 및 서비스가 곤란한 위치(예를 들어, 벽 전력이 이용 가능하지 않거나 배터리가 용이하게 교환될 수 없는 위치)에서의 태그장치(120)의 사용.

도 2a는 일부 실시예에 따른 통신 시스템을 도시하는 개략도이다.

도 2a에서, 판독기 장치(110)는 펄스열 또는 연속파(예를 들어, 정현파)와 같은 주기적 파형을 생성하도록 구성된 파형발생기(212)를 포함한다. 판독기 장치(110)는 또한 파형발생기(212)로부터의 주기적 파형을 사용하여 수신 신호를 복조하여 동기 복조를 허용하도록 구성된 복조기(222)를 포함한다. 일부 실시예에서, 복조기(222)는 I/Q 복조기이다. 동기식 복조는 수신된 신호의 충실도를 향상시키고, 주변 광 및 그 외 소스들(예를 들어, 산란에 의해 야기되는 잡음, 부근에 있는 움직이는 물체들 등)에 의해 야기되는 간섭을 감소시킨다.

일부 실시예에서, 판독기 장치(110)는 또한 (예를 들어, 광원(112)에 제공된 전기신호의 전압 또는 전류를 증폭시킴으로써) 광원(112)이 광을 발생하도록 구성된 광원 구동기(214)를 포함한다.

일부 실시예에서, 판독기 장치(110)는 광(예를 들어, 태그장치 120)로부터 수신된 광)을 광센서(114) 상에 집중시키도록 구성된 광학 소자(216)(예를 들어, 렌즈 또는 광 집광기)를 포함한다. 일부 실시예에서, 판독기 장치(110)는 광학 필터(218)를 포함한다. 일부 실시예에서, 광학 필터(218)는 특정 파장 범위의 광(예를 들어, 광원(112)에 의해 생성된 광의 파장 범위)을 송신하고 다른 파장을 차단 또는 감쇠시킴으로써, (예를 들어, 다른 파장을 갖는) 주변 광에 의한 간섭을 줄일 수 있다. 일부 실시예에서, 판독기 장치(110)는 태그장치(120) 이외의 광원으로부터의 광을 차단 또는 감쇠시키기 위한 하나 이상의 개구 및 하나 이상의 배플을 포함한다.

일부 실시예에서, 판독기 장치는 대역 통과 필터(220)를 포함한다. 대역 통과 필터(220)는 특정 주파수 범위의 전기신호를 송신하고 다른 주파수의 신호를 차단 또는 감쇠하도록 구성됨으로써, (예를 들어, 다른 주파수 성분이나 부근에 있는 물체의 움직임을 가지는) 주변 광에 의한 간섭을 감소시킬 수 있다 .

일부 실시예에서, 판독기 장치는 복조된 신호를 추가 처리하도록 구성된 신호 프로세서(224)(여기서는 디코더라고도 함)를 포함한다. 일부 실시예에서, 신호 처리기(224)는 추가 처리(예를 들어, 다른 회로 또는 장치로의 통신, 태그장치(120)를 식별하기 위한 미리 정의된 패턴과의 비교, 처리된 신호로부터 하나 이상의 값의 검색 등)를 위해 처리된 신호(또는 복조된 신호)를 송신한다.

도 2a에서, 태그장치(120)는 전력을 생성하기 위한 광전 소자(122)를 포함한다. 일부 실시예에서, 태그장치(120)는 전력을 유지하는 에너지 저장 장치(232)(예를 들어, 커패시터)를 포함하여, 이것은 전력의 변동을 감소시킨다. 태그장치(120)는 전기 광학 셔터(126)용 제어회로(230)를 포함한다. 도 2a에서, 반사기(124)(도 1)는 간결성을 위해 도시되지 않았다. 예를 들어, 제어회로(230)는 전기 광학 셔터를 조건부로 활성화 및 비활성화하기 위한 광전 소자(122)에 의해 생성된 전력을 이용한다. 예를 들어, 제어회로(230)는(예를 들어, 판독기 장치 110)로부터의 광의 반사를 허용하는) 제1 시간에 전기 광학 셔터(126)를 활성화시키고(예를 들어, 판독기 장치(110)로부터의 광의 반사를 방지 또는 감소시키는) 제1 시간과 다른 제2 시간에 전기 광학 셔터(126)를 비활성화시킨다. 일부 실시예에서, 제어회로(230)는 송신 데이터(예를 들어, 태그장치(120)의 고유 식별자와 같이 태그장치(120)에 저장된 데이터 및/또는 태그장치(120) 주위의 온도 및 태크 디바이스(120)가 하나 이상의 판독기 장치(110)에 정보를 제공한 회수와 같이 태그장치(120)에 의해 생성되거나 측정된 데이터)에 따라서 활성 상태와 비활성 상태 사이에서 전기 광학 셔터(126)를 스위칭한다.

도 2b는 일부 실시예에 따른 통신 시스템을 도시하는 개략도이다.

도 2b에서, 판독기 장치(110)는 도 2a에 도시된 판독기 장치(110)와 동일하다. 따라서, 간략화를 위해 판독기 장치(110)의 설명은 여기에서 반복하지 않는다.

도 2b는 광센서(242) 및 위상 동기 루프 모듈(246)을 포함하는 태그장치(130)를 도시한다. 광센서(242)는 광신호가 반송파 성분(예를 들어, 연속파 또는 펄스열)을 포함하는 경우, 판독기 장치(110)로부터 광학 신호를 수신하도록 구성된다(또한 광학 신호를 전기신호로 변환한다). 위상 동기 루프 모듈(246)은 수신된 광신호의 반송파 성분에 기초하여 반송파를 구성한다.

일부 실시예에서, 태그장치(130)는 또한 광센서(242)로부터 신호를 사전 처리하도록 (예를 들어, 전기신호의 노이즈를 필터링함) 구성된 수신기(244)를 포함한다.

태그장치(130)는 전기 광학 셔터(126)용 송신기(248) 및/또는 제어회로(230)를 포함한다. 태그장치(130)에 포함될 때, 송신기(248)는 판독기 장치(110)로의 송신을 위한 광신호를 포함하는 광을 생성하기 위해 광원(250)과 결합된다. 태그장치(130)에 포함될 때 제어회로(230)는 판독기 장치(110)로의 송신을 위해 광신호를 생성하거나 변조하기 위한 광을 조건부로 투과 및 차단하도록 전기 광학 셔터(126)와 결합된다(예를 들어, 광원(250)은 광을 생성하도록 활성화되고 전기 광학 셔터(126)는 광신호를 생성하도록 순차적으로 활성화 및 비활성화 됨). 일부 실시예에서, 송신기(248) 및 제어회로(230)는 모두 태그장치(130)로부터 판독기(110)로 광신호를 송신하는데 사용된다. 일부 실시예에서, 태그장치(130)로부터 송신된 광신호는 송신 데이터(태그장치(120)의 고유 식별자와 같이 태그장치(120)에 저장된 데이터 및/또는 태그장치(120)에 의해 생성되거나 측정된 데이터)에 근거한다.

도 2c는 일부 실시예에 따른 전자장치(예를 들어, 판독기 장치)를 도시하는 개략도이다.

도 2c에 도시된 전자장치는 도 2a에 도시된 판독기 장치(110)와 유사하지만, 도 2c에 도시된 전자장치는 저역통과필터(252)를 포함한다.

전자장치의 동작의 예로서, 파형발생기(212)는 1 MHz 주파수를 갖는 펄스열을 생성한다. 태그장치로부터의 광은 또한 동일한 반송파 성분(예를 들어, 1MHz 주파수를 갖는 펄스열)을 가질 것이다. 일부 실시예에서, 대역 통과 필터(220)는 중심 주파수의 4 % 대역폭을 갖도록 구성된다(예를 들어, 1MHz 중심 주파수에 대해, 대역 통과 필터(220)는 0.996MHz와 1.004MHz 사이의 신호를 송신함). 일부 실시예에서, 저역통과필터(252)는 대역 통과 필터의 중심 주파수의 2 % 대역폭을 갖도록 구성된다(예를 들어, 저역통과필터(252)는 2KHz 대역폭을 가짐).

일부 실시예에서, 도 2c의 디코더(254)는 도 2a에 도시된 신호 처리기(224)에 대응한다.

도 2c는 펄스열을 반송파로 사용하는 예를 도시하지만, 연속파는 펄스열 대신에 반송파로서 사용될 수 있다. 일부 실시예에서, 태그장치로부터의 광은 진폭이 변조된다. 일부 실시예에서, 태그장치로부터의 광은 주파수가 변조된다. 일부 실시예에서, 태그장치로부터의 광은 위상이 변조된다.

도 3은 일부 실시예에 따른 송신 제어 프로토콜을 나타내는 개략도이다. 도 3에 도시된 송신 제어 프로토콜은 반이중 통신을 위한 것이다.

도 3에서, 판독기 장치는 데이터 통신 요청을 송신한다(예를 들어, 판독기 장치는 데이터 통신 요청을 나타내는 광신호를 송신한다).

태그장치는 데이터 통신 요청을 수신한 것에 응답하여, 데이터를 판독기 장치로 송신한다(예를 들어, 태그장치는 광신호를 송신하거나, 송신 데이터를 나타내는 역반사광을 변조한다).

선택적으로, 판독기 장치는 태그장치로부터 데이터를 수신하는 것에 응답하여, 확인 응답 신호(여기서는 "ACK"라고도 함)를 태그장치에 송신한다.

일부 실시예에서, 판독기 장치는 태그장치로부터 추가 데이터를 수신하기 위해 데이터 통신 요청을 송신하는 것을 반복한다.

도 3은 또한 신호(예를 들어, 판독기 장치로부터 태그장치로 송신된 신호, 판독기 장치로부터 태그장치로 송신된 클럭 신호(또는 반송파), 및 태그장치로부터 판독기 장치로 송신된 신호)의 예를 도시한다.

일부 실시예에서, 데이터 통신 요청은 맨체스터 코드를 사용하여 인코딩된다. 맨체스터 코드에서, 각 데이터 비트는 동일한 시간의 로우 신호와 하이 신호의 조합으로 표현된다(예를 들어, 1은 로우 신호에 이어 하이 신호로 표시되고 0은 하이 신호에 이어 로우 신호로 표시됨). 이것은 판독기가 안정된 평균 전력을 갖는 광을 전송하도록 허용하며, 이는 (광의 일부가 전력을 생성하는데 사용될 때) 태그장치의 동작에 유리하다. 또한 이것은 광의 깜박거림을 줄여주므로, 주변 조명에 사용하기에 적합하다.

도 4는 통신 신호의 예를 도시한다. 도 4에서, 판독기 장치는 태그장치에 데이터를 송신한다. 도 4에서, 판독기 장치가 태그장치에 데이터를 송신하는 동안, 태그장치는 판독기 장치에 데이터를 송신하지 않는다. 일부 실시예에서, 판독기 장치는 선택적으로 데이터 통신 요청을 태그장치에 송신한다. 도 4는 또한 판독기 장치로부터 태그장치로의 데이터의 송신에 후속하여, 판독기 장치가 태그장치에 클록 신호를 송신하는 것을 도시한다. 클럭 신호가 판독기 장치로부터 태그장치로 송신되는 동안, 태그장치는 (예를 들어, 도 2a에 도시된 바와 같이 판독기 장치로부터의 광의 역반사 또는 후방 산란을 변조하거나, 도 2b에 도시된 바와 같이 변조된 광을 전송함으로써) 판독기 장치로 광신호를 송신한다.

도 5a는 일부 실시예에 따라 태그장치(예를 들어, 도 2a의 태그장치(120))로부터의 통신 신호의 예를 도시한다.

태그장치(예컨대, 태그장치(120))로부터의 신호는 반송파 성분(예를 들어, 1 MHz 펄스)을 포함한다. 도 5a에서, 태그장치가 (반송파 성분이 판독기 장치에 의해 수신되도록) 광을 방사할 때, 반사광은 데이터 비트 1을 나타내며, 태그장치가 (반송파 성분이 판독기 장치에 의해 수신되지 않도록) 반사를 억제할 때, 반사된 광의 부재는 데이터 비트 0을 나타낼 수 있다. 대안으로, 반사된 광은 데이터 비트 0을 나타낼 수 있고, 반사광의 부재는 데이터 비트 1을 나타낼 수 있다. 도 5a에서, 데이터는 대략 200 KHz의 속도로 송신될 수 있다.

도 5b는 일부 실시예에 따라 태그장치(예를 들어, 도 2b의 태그장치 130))로부터의 통신 신호의 예를 도시한다.

태그장치(예를 들어, 태그장치(130))로부터의 신호는 반송파 성분(예를 들어, 1 MHz 펄스)을 포함한다. 도 5b에서, 반송파의 위상이 변조된다. 반송파의 위상이 변조되면, 신호로 표시되는 데이터 비트가 반전된다. 예를 들어, "1"을 나타내는 초기 데이터 비트는 상 변화가 따르고, 상 변화는 후속 데이터 비트가 "1" 이 아님을 나타낸다(즉, 후속 데이터 비트는 "0"임). 유사하게, 현재 데이터 비트가 "0"인 동안 위상이 변할 때, 후속 데이터 비트는 "0"이 아니다(즉, 후속 데이터 비트는 "1"이다).

도 6은 일부 실시예에 따른 판독기 장치(110)를 예시하는 블록도이다.

판독기 장치(110)는 전형적으로 하나 이상의 프로세서(602)(예를 들어, 중앙 처리 장치와 같은 마이크로 프로세서), 메모리(606), 및 이들 구성 요소들을 상호 연결하기 위한 하나 이상의 통신 버스들(608)을 포함한다. 일부 실시예에서, 통신 버스(608)는 시스템 구성 요소 간의 통신을 상호 연결하고 제어하는 회로(칩셋이라고도 함)를 포함한다. 일부 실시예에서, 판독기 장치(110)는 또한 다른 장치 및/또는 회로에 데이터를 송신하고/하거나 데이터를 수신하기 위한 하나 이상의 통신 인터페이스(604)를 포함한다.

메모리(606)는 DRAM, SRAM, DDR RAM, 또는 다른 랜덤 액세스 고체 상태 메모리 디바이스와 같은 고속 랜덤 액세스 메모리를 포함하고; 하나 이상의 자기 디스크 저장 장치, 광학 디스크 저장 장치, 플래시 메모리 장치, 또는 다른 비휘발성 고체 상태 저장 장치와 같은 비휘발성 메모리를 포함할 수 있다. 메모리(606)는 선택적으로 하나 이상의 프로세서들(602)와 원격으로 위치된 하나 이상의 저장 장치들을 포함할 수 있다. 메모리(606), 또는 메모리(606) 내의 비휘발성 메모리 디바이스(들)는 컴퓨터 판독 가능 저장 매체를 포함한다. 일부 실시예에서, 메모리(606) 또는 메모리(606) 내의 비휘발성 메모리 장치(들)는 비일시적인 컴퓨터 판독 가능 저장 매체를 포함한다. 일부 실시예에서, 메모리(606) 또는 메모리(606)의 컴퓨터 판독 가능 저장 매체는 다음의 프로그램, 모듈 및 데이터 구조, 또는 이들의 서브셋을 저장한다:

● 다양한 기본 시스템 서비스를 처리하고 하드웨어 종속적인 작업을 수행하는 절차를 포함하는 운영 체제(610);

● 하나 이상의 네트워크 인터페이스(604) 및 인터넷, 다른 광역 네트워크, 근거리 통신망, 대도시 통신망 등과 같은 하나 이상의 통신 네트워크를 통해 판독기 장치(110)를 다른 컴퓨터(예를 들어, 원격 서버 시스템)에 연결하는데 사용되는 네트워크 통신모듈(또는 명령)(612);

● 소정의 파형을 (디지털-아날로그 변환기와 함께) 형성하는 데에 사용되는 파형발생기 모듈(614);

● 광원(112) 또는 그 구동기(642)를 활성화하는 데에 사용되는 광원 구동기 모듈(616);

● 대역 통과 필터 모듈(620) 및/또는 저역통과필터 모듈(622)을 선택적으로 포함하는 필터 모듈(618);

● 변조된 반송파 신호로부터 데이터를 추출하는데 사용되는 복조기 모듈(624); 및

● 변조된 반송파 신호로부터 추출된 데이터를 다른 장치들 또는 회로들로 송신하는데 사용되는 데이터 송신 모듈(628).

일부 실시예에서, 판독기 장치(110)는 다른 회로 및/또는 하드웨어 구성 요소를 제어하도록 구성된 주변장치 제어기(652)를 포함한다.

일부 실시예에서, 주변 제어기(652)는 광원(112) 또는 (구동기(642)가 포함되는 경우) 광원(112)이 결합된 구동기(642)를 제어하여 광원(112)이 광을 생성하도록 한다. 일부 실시예에서, 주변장치 제어기(652)는 광신호를 생성하기 위해 광원 구동기 모듈(616)과 관련하여, 광원(112) 또는 광원(112)과 결합된 구동기(642)를 제어한다.

일부 실시예에서, 주변장치 제어기(652)는 광센서(114) 또는 (수신기(644)가 포함되는 경우) 광센서(114)와 결합된 수신기(644)로부터 신호를 송신한다. 예를 들어, 주변장치 제어기(652)는 하나 이상의 프로세서(602)에 의한 처리를 위해 광센서(114) 또는 수신기(644)로부터 신호를 송신한다.

도 7은 일부 실시예에 따른 태그장치(예를 들어, 도 2a의 태그장치(120) 또는 도 2b의 태그장치(130))를 도시하는 블록도이다.

태그장치(예를 들어, 태그장치(120) 또는 태그장치 130))는 전형적으로 하나 이상의 프로세서(702)(예를 들어, 중앙처리유닛과 같은 마이크로 프로세서), 메모리(706), 및 이들 구성 요소를 상호 연결하기 위한 하나 이상의 통신 버스(708)을 포함한다. 일부 실시예에서, 통신 버스(708)는 시스템 구성 요소 간의 통신을 상호 연결하고 제어하는 회로(칩셋이라고도 함)를 포함한다.

메모리(706)는 DRAM, SRAM, DDR RAM, 또는 다른 랜덤 액세스 고체 상태 메모리 장치와 같은 고속 랜덤 액세스 메모리를 포함하고; 하나 이상의 자기 디스크 저장 장치, 광학 디스크 저장 장치, 플래시 메모리 장치, 또는 다른 비휘발성 고체 상태 저장 장치와 같은 비휘발성 메모리를 포함할 수 있다. 메모리(706)는 하나 이상의 프로세서(702)와 원격으로 위치하는 하나 이상의 저장 장치를 선택적으로 포함할 수 있다. 메모리(706) 또는 메모리(706) 내의 비휘발성 메모리 장치는 컴퓨터 판독 가능 저장 매체를 포함한다. 일부 실시예에서, 메모리(706) 또는 메모리(706) 내의 비휘발성 메모리 장치(들)는 비일시적인 컴퓨터 판독 가능 저장 매체를 포함한다. 일부 실시예에서, 메모리(706) 또는 메모리(706)의 컴퓨터 판독 가능 저장 매체는 다음의 프로그램, 모듈 및 데이터 구조, 또는 이들의 서브셋을 저장한다:

● 다양한 기본 시스템 서비스를 처리하고 하드웨어 종속 작업을 수행하는 절차를 포함하는 운영 체제(710);

● 반송파를 (재)구성하는데 사용되는 위상 고정 루프 모듈(712);

● 광원(742) 또는 그 구동기(752)를 활성화하는데 사용되는 광원 구동기 모듈(714);

● 셔터(746)(예를 들어, 전기 광학 셔터 또는 기계적 셔터)를 활성화 및 비활성화하는데 사용되는 셔터 제어 모듈(716); 및

● 판독기 장치에 송신될 데이터를 나타내고 태그장치에 대한 고유 식별자를 선택적으로 포함하는 송신 데이터(718).

일부 실시예에서, 태그장치는 다른 회로 및/또는 하드웨어 구성 요소를 제어하도록 구성된 주변장치 제어기(750)를 포함한다.

일부 실시예에서, 주변장치 제어기(750)는 광원(742) 또는 (구동기(752)가 포함된 경우) 광원(742)과 결합된 구동기(752)를 제어하여, 광원(742)이 광을 생성하도록 한다. 일부 실시예에서, 주변장치 제어기(750)는 광원 구동기 모듈(714)과 관련하여 광원(742) 또는 광원(742)과 결합된 구동기(752)를 제어하여 광신호(예를 들어, 송신 데이터(718)를 인코딩하는 광신호)를 생성한다.

일부 실시예에서, 주변장치 제어기(750)는 광센서(744) 또는 (수신기(754)가 포함되는 경우) 광센서(744)와 결합된 수신기(754)로부터 신호를 송신한다. 예를 들어, 주변장치 제어기(750)는 하나 이상의 프로세서(702)에 의한 처리를 위해 광센서(744) 또는 수신기(754)로부터 신호를 송신한다.

일부 실시예에서, 주변장치 제어기(750)는 셔터(746) 또는 (셔터 제어기(756)가 포함되는 경우) 셔터(746)와 결합된 셔터 제어기(756)를 제어하여, 광(예를 들어, 역반사되거나 후방 산란된 광 또는 광원(742)에 의해 생성된 광)을변조한다. 일부 실시예에서, 주변장치 제어기(750)는 광신호(예를 들어, 송신 데이터(718)를 인코딩하는 광신호)를 생성하기 위해 셔터 제어 모듈(716)과 관련하여 셔터(746) 또는 셔터(746)와 결합된 셔터 제어기(756)를 제어한다.

또한, 도 7은 광을 전력으로 변환하는데 사용되는 선택적인 광전 소자(122)를 도시하며, 이것은 하나 이상의 프로세서(702), 셔터(746), 셔터 제어기(756) 등과 같은, 태그장치의 몇몇 구성 요소를 동작시키기 위해 사용된다. 태그장치의 다른 양상을 모호하지 않게 하기 위해서 도 7에는 광전 소자(122)로부터의 모든 전력선을 도시한 것은 아니다.

도 8은 일부 실시예에 따라 판독기 장치(예를 들어, 도 2a의 판독기 장치(110))에 의해 수행되는 방법(800)을 나타내는 흐름도이다. 판독기 장치는 광원(예를 들어, 도 1의 광원(112)) 및 광센서(예를 들어, 도 1의 광센서(114))를 포함한다. 도 8과 관련하여, 판독기 장치는 또한 제1 전자장치로 하고, 태그장치는 제2 전자장치로 한다.

일부 실시예에서, 제2 전자장치로부터 데이터 통신을 수신하기 전에, 제1 전자장치는 제1 전자장치로부터 제2 전자장치로의 송신을 위한 데이터를 포함하는 광신호를 시간 경과에 따라 송신한다(802). (예를 들어, 도 4에서, 판독기 장치는 태그장치로부터 데이터를 수신하기 전에 태그장치에 데이터를 송신한다). 도 4에 도시된 바와 같이, 광학 신호는 전형적으로 시간 경과에 따라 순차적으로 송신되는 (예를 들어, 하이 신호 및 로우 신호 또는 이들의 조합으로 표현되는) 데이터 비트를 포함한다.

일부 실시예들에서, 제2 전자장치로부터 데이터 통신을 수신하기 전에, 제1 전자장치는 데이터 통신 요청을 나타내는 광신호를 시간 경과에 따라 송신한다(804)(예를 들어, 도 3에서, 판독기 장치는 태그장치로부터 데이터를 수신하기 전에 데이터 통신 요청을 송신한다). 일부 실시예에서, 제1 전자장치는 제1 전자장치로부터 제2 전자장치로의 송신을 위한 데이터를 포함하는 광신호를 시간 경과에 따라 송신한 후에, 데이터 통신 요청을 나타내는 광신호를 시간 경과에 따라 송신한다.

제1 전자장치는 제1 전자장치와는 별개로 구분되는 제2 전자장치로부터 데이터 통신을 수신한다(806). 예를 들어, 도 1에서, 태그장치(120)는 판독기 장치(110)와는 별개로 구분된다.

제1 전자장치는 하나 이상의 특성 시간 파라미터를 갖는 반송파를 나타내는 제1 광신호를 시간 경과에 따라 광원으로부터 송신한다(808)(예를 들어, 도 2c에서, 판독기 장치는 펄스파를 나타내는 광신호를 송신한다).

일부 실시예에서, 반송파는 펄스파이다. 하나 이상의 특성 시간 파라미터는 펄스파의 맥박 지속 시간, 펄스파의 주기, 및/또는 펄스파의 듀티 사이클을 포함한다.

일부 실시예에서, 반송파는 연속파이다. 하나 이상의 특성 시간 파라미터는 연속파의 주파수를 포함한다.

제1 전자장치는 광원으로부터 하나 이상의 특성 시간 파라미터를 갖는 반송파를 나타내는 제1 광신호를 시간 경과에 따라 송신하는 것과 관련하여, 제2 전자장치로부터 제1 광신호와 구별되는 제2 광신호를 시간 경과에 따라 수신한다(810). 예를 들어, 도 4에 도시된 바와 같이, 제1 전자장치(예를 들어, 판독기 장치)가 반송파를 나타내는 제1 광신호를 송신하는 동안, 제1 전자장치는 제2 전자장치(예를 들어, 태그장치)로부터 제1 광신호와 구별되는 제2 광신호를 수신한다(예를 들어, 제2 광신호는 제1 광신호에 기초하여 변조된 광신호임).

일부 실시예에서, 제1 광신호 및 제2 광신호는 가시 파장에 있다. 예를 들어, 제1 광신호는 광원에 의해 출력된 가시광선에 포함되며, 이것은 또한 일반적인 조명(예를 들어, 실내의 조명)을 제공하는데 사용된다.

일부 실시예에서, 제2 광신호는 하나 이상의 특성 시간 파라미터를 갖는 신호 성분을 포함한다(예를 들어, 도 5a에서, 태그장치로부터의 광신호는 반송파 성분의 일부를 포함함).

제1 전자장치는 하나 이상의 특성 시간 파라미터를 갖는 반송파를 사용하여 제2 광신호를 복조함으로써 제2 광신호로부터 처리된 신호를 획득한다(812). 예를 들어, 반송파는 동기 복조에 사용된다(예를 들어, 반송파가 제2 광신호와 위상 편이 및 혼합됨). 일부 실시예에서, 위상 동기 루프는 제2 광신호로부터 반송파를 추출하는데 사용되며, 추출된 반송파는 동기식 복조를 위해 제2 광신호와 위상 편이 및 혼합된다. 일부 실시예에서, 고 이득 증폭기를 이용하여 제2 광신호의 변조를 제거하여 반송파를 얻고, 이 반송파는 동기식 복조를 위해 제2 광신호와 위상 편이 및 혼합된다. 이 단락에서는 반송파를 이용하여 제2 광신호를 복조하여 제2 광신호로부터 처리 신호를 획득하는 것을 설명하고 있지만, 처리 신호는 반송파를 이용하여 전기신호를 복조함으로써 제2 광신호에 해당하는 전기신호로부터 획득할 수도 있다 .

일부 실시예에서, 제1 전자장치는 제2 광신호를 제1 전기신호로 변환한다(814). 제2 광신호를 복조하는 단계는 제1 전기신호가 대역 통과 필터를 통과하게 하여 제2 전기신호를 획득하는 단계; 상기 제2 전기신호가 복조기를 통과하게 하여 제3 전기신호를 획득하는 단계; 제3 전기신호가 저역통과필터를 통과하게 하여 제4 전기신호(예를 들어,도 2c)를 획득하는 단계를 포함한다.

제1 전자장치는 추가 처리를 위해 처리된 신호를 송신한다(816)(예를 들어, 태그장치로부터 송신된 데이터는 태그장치를 식별하거나 태그장치로부터 송신된 데이터에 기초하여 하나 이상의 장치를 동작하는데 사용될 수 있다).

일부 실시예에서, 제2 전자장치로부터 데이터 통신을 수신한 후, 제1 전자장치는 제1 전자장치로부터 제2 전자장치로의 송신을 위해 제2 데이터를 포함하는 광신호를 시간 경과에 따라 송신한다(818)(예를 들어, 도 4에서 판독기 장치는 태그장치로부터 데이터를 수신한 후 데이터를 송신한다).

도 9는 일부 실시예에 따라 태그장치(예를 들어, 도 2a의 태그장치 120))에 의해 수행되는 방법(900)을 도시한 흐름도이다. 태그장치는 광전 소자(예를 들어, 태양전지판과 같은 도 2a의 광전 소자(122)) 및 전기 광학 반사기(예를 들어, 도 2a의 전기 광학 셔터(126)를 포함하는 전기 광학 반사기)를 포함한다. 도 9와 관련하여, 태그장치는 전자장치라고도 하며, 판독기 장치는 소스 전자장치라고도 한다.

일부 실시예에서, 전자장치는 광 전력 발생기 이외의 전원을 포함하지 않는다(예를 들어, 전자장치가 배터리 또는 전원 어댑터를 포함하지 않음).

일부 실시예에서, 전기 광학 반사기는 전기 광학 셔터 및 반사 표면(예를 들어, 도 1의 전기 광학 셔터(126) 및 반사기(124))을 포함한다.

전자장치는 소스 전자장치로부터 광을 수신한다(902)(예를 들어, 태그장치(120)가 도 2a에서 판독기 장치(110)로부터 광을 수신함).

전자장치는 소스 전자장치로부터 수신된 광으로부터 전력을 생성한다(904)(예를 들어, 전자장치가 도 2a에서 광전 소자(122)로 전력을 생성함).

전자장치는 소스 전자장치로부터 수신된 광으로부터 생성된 전력을 이용하여(906) 송신 데이터에 따라 전기 광학 반사기를 시간 경과에 따라 활성화 및 비활성화하여(908) 소스 전자장치로부터 광을 선택적으로 보낸다. 예를 들어, 도 2a의 태그장치(120)는 도 5a에 도시된 신호에 의해 나타낸 바와 같이, 전기 광학 반사기(예를 들어, 전기 광학 반사기의 전기 광학 셔터(126))를 순차적으로 활성화 및 비활성화하여 판독 디바이스(110)로부터 광의 역반사 또는 후방 산란을 야기한다.

일부 실시예에서, 전자장치는 소스 전자장치로부터 수신된 광으로부터 생성된 전력을 이용하여 송신 데이터를 획득한다(910). 예를 들어, 태그장치는 또한 소스 전자장치로부터 수신된 광으로부터 생성된 전력을 이용하여 메모리에 저장된 데이터(예를 들어, 도 7의 메모리(706) 내의 송신 데이터(718))를 검색하고/하거나 하나 이상의 센서로부터 데이터를 억세스한다.

도 10은 일부 실시예에 따라 태그장치에 의해 수행되는 방법(1000)을 나타내는 흐름도이다. 태그장치는 광센서(예를 들어, 도 2b의 광센서(242)) 및 광원(예를 들어, 도 2b의 광원(250))을 포함한다. 도 10과 관련하여, 태그장치는 전자장치라고도 하며 판독기 장치는 소스 전자장치라고도 불린다.

전자장치는 소스 전자장치로부터 제1 광신호를 수신한다(1002). 제1 광신호는 하나 이상의 특성 시간 파라미터(예를 들어, 하나 이상의 특성 시간 파라미터를 갖는 펄스파)를 갖는 반송파를 나타내는 성분을 포함한다.

전자장치는 (예를 들어, 도 2b의 위상 고정 루프(246) 및/또는 도 7의 위상 고정 루프 모듈(712)을 사용하여) 소스 전자장치로부터의 광신호에 기초하여 반송파를 구성한다(1004).

일부 실시예들에서, 구성된 반송파의 위상은 제1 광신호의 성분에 의해 나타낸 반송파의 위상에 대응한다(1006).

전자장치는 구성된 반송파 및 송신 데이터에 따라 광원을 사용하여 제2 광신호를 출력한다(1008). 예를 들어, 도 5b에 도시된 바와 같이, 반송파의 위상은 송신 데이터에 기초하여 변조된다.

일부 실시예에서, 전자장치는 광전 소자(예를 들어, 태양전지 패널)를 포함한다.

일부 실시예에서, 전자장치는 소스 전자장치로부터 제1 광신호를 포함하는 광을 수신하고(1010); 상기 소스 전자장치로부터 수신된 광으로부터 전력을 생성하고; 소스 전자장치로부터 수신된 광으로부터 생성된 전력을 이용하여 제2 광신호를 출력한다(예를 들어, 소스 전자장치로부터 수신된 광으로부터 생성된 전력은 광원(250) 및/또는 송신기(248)에 전력을 공급하는데 사용됨) .

일부 실시예에서, 전자장치는 소스 전자장치로부터 수신된 광으로부터 생성된 전력을 이용하여(1012) 소스 전자장치로부터의 광신호에 기초하여 반송파를 구성한다(예를 들어, 소스 전자장치로부터 수신된 광은 도 2b의 위상 고정 루프(246)에 전력을 공급하는데 사용됨).

일부 실시예에서, 전자장치는 전기 광학 셔터를 포함한다. 전자장치는 소스 전자장치로부터 수신된 광으로부터 생성된 전력을 이용하여(1014), 구성된 반송파에 따라 광원으로부터 광을 생성하고; 송신 데이터에 따라 전기 광학 셔터를 시간 경과에 따라 활성화 및 비활성화한다(예를 들어, 광원이 반송파에 대응하는 광을 생성하고 전기 광학 셔터가 광을 변조하는데 사용됨).

일부 실시예에서, 전자장치는 전기 광학 셔터를 포함한다. 전자장치는 소스 전자장치로부터 수신된 광으로부터 생성된 전력을 이용하여, 송신 데이터에 따라 광원으로부터 광을 생성하고; 구성된 반송파에 따라 전기 광학 셔터를 시간 경과에 따라 활성화 및 비활성화할 수 있다(예를 들어, 광원이 송신 데이터를 인코딩하는 광을 생성하고 전기 광학 셔터가 반송파를 부가함).

전술한 설명은 설명의 목적을 위해 특정 실시예를 참조하여 설명되었다. 그러나, 상술한 예시적인 설명은 본 발명을 개시한 대로 제한하거나 포괄하려는 것은 아니다. 상기 개시의 관점에서 많은 수정 및 변형이 가능하다. 본 발명의 원리 및 그 실제 응용을 가장 잘 설명하여, 당업자가 의도된 특정 용도에 적합한 다양한 변형예를 갖는 다양한 실시예와 본 발명을 가장 잘 이용하는 것을 가능하게 하기 위해 실시예가 선택 및 설명되었다.

Claims (24)

1. 광통신을 위한 방법에 있어서,
   광원 및 광센서를 갖는 제1 전자장치에서:
   상기 제1 전자장치와는 별개로 구분되는 제2 전자장치로부터 데이터 통신을 수신하는 단계 - 상기 수신하는 단계는,
   상기 광원으로부터 하나 이상의 특성 시간 파라미터를 갖는 반송파를 나타내는 제1 광신호를 시간 경과에 따라 송신하는 단계; 및
   상기 광원으로부터 상기 하나 이상의 특성 시간 파라미터를 갖는 상기 반송파를 나타내는 상기 제1 광신호를 시간 경과에 따라 송신하는 것과 관련하여, 상기 제2 전자장치로부터 상기 제1 광신호와 구분되며, 상기 하나 이상의 특성 시간 파라미터를 갖는 반송파를 포함하는 제2 광신호를 시간 경과에 따라 수신하는 단계를 포함함 - ;
   상기 하나 이상의 특성 시간 파라미터를 갖는 상기 반송파를 이용하여 상기 제2 광신호를 복조하여 상기 제2 광신호로부터 처리된 신호를 획득하는 단계; 및
   상기 처리된 신호를 후속 프로세싱을 위해 송신하는 단계;를 포함하고,
   상기 반송파는 펄스파 또는 연속파이고,
   상기 하나 이상의 특성 시간 파라미터는, 상기 펄스파의 펄스 지속 기간, 상기 펄스파의 주기, 상기 펄스파의 듀티 사이클, 또는 상기 연속파의 주파수 중 적어도 하나 이상을 포함하고,
   상기 제2 광신호를 복조하는 단계는,
   상기 제2 광신호를 제1 전기신호로 변환하는 단계와, 상기 제1 전기신호가 대역 통과 필터를 통과하게 하여 제2 전기신호를 획득하는 단계와, 상기 제2 전기신호가 복조기를 통과하게 하여 제3 전기신호를 획득하는 단계와, 상기 제3 전기신호가 저역통과필터를 통과하게 하여 제4 전기신호를 획득하는 단계를 포함하는 방법.
2. 삭제
3. 삭제
4. 제1항에 있어서,
   상기 제1 광신호 및 상기 제2 광신호는 가시 파장 내에 있는 방법.
5. 삭제
6. 삭제
7. 제1항에 있어서,
   상기 제2 전자장치로부터 상기 데이터 통신을 수신하기 전에, 데이터 통신 요청을 나타내는 광신호를 시간 경과에 따라 송신하는 단계를 더 포함하는 방법.
8. 제1항에 있어서,
   상기 제2 전자장치로부터 상기 데이터 통신을 수신하기 전에, 상기 제1 전자장치로부터 상기 제2 전자장치로의 송신을 위한 데이터를 포함하는 광신호를 시간 경과에 따라 송신하는 단계를 더 포함하는 방법.
9. 제1항에 있어서,
   상기 제2 전자장치로부터 상기 데이터 통신을 수신한 후, 상기 제1 전자장치로부터 상기 제2 전자장치로의 송신을 위한 제2 데이터를 포함하는 광신호를 시간 경과에 따라 송신하는 단계를 더 포함하는 방법.
10. 광통신용 전자장치에 있어서,
    광원;
    광센서; 및
    상기 광원 및 상기 광센서와 결합되고 제1항, 제4항, 제7항 내지 제9항 중 어느 한 항에 기재된 방법을 수행하도록 구성된 하나 이상의 프로세서; 를 포함하는 장치.
11. 하나 이상의 프로그램을 저장하는 컴퓨터 판독 가능 저장 매체에 있어서,
    상기 하나 이상의 프로그램은, 광원 및 광센서를 갖는 전자장치의 하나 이상의 프로세서에 의해 실행될 때, 상기 전자장치가 제1항, 제4항, 제7항 내지 제9항 중 어느 한 항에 기재된 방법을 실행하도록 하는 명령을 포함하는 매체.
12. 광통신을 위한 방법에 있어서,
    광전 소자 및 전기 광학 반사기를 갖는 전자장치에서:
    소스 전자장치로부터 하나 이상의 특성 시간 파리미터를 갖는 반송파를 나타내는 제1 광신호에 대응하는 광을 수신하는 단계; 및
    상기 소스 전자장치로부터 수신된 상기 광으로부터 상기 광전 소자를 이용하여 전력을 생성하는 단계;
    상기 생성된 전력을 이용하여 상기 소스 전자장치로부터 수신된 광으로부터 상기 소스 전자장치로부터의 송신 데이터를 획득하는 단계;
    상기 생성된 전력을 이용하여 시간 경과에 따라 상기 전기 광학 반사기를 상기 획득된 송신 데이터에 따라 활성화 또는 비활성화하여 상기 소스 전자장치로부터 상기 광을 선택적으로 되돌려주되, 상기 제1 광신호와 구별되며 하나 이상의 특성 시간 파라미터를 갖는 반송파를 포함하는 제2 광신호로 선택적으로 되돌려주는 단계; 를 포함하고,
    상기 반송파는 펄스파 또는 연속파이고,
    상기 하나 이상의 특성 시간 파라미터는, 상기 펄스파의 펄스 지속 기간, 상기 펄스파의 주기, 상기 펄스파의 듀티 사이클, 또는 상기 연속파의 주파수 중 적어도 하나 이상을 포함하고,
    상기 전자장치는 상기 광전 소자 이외의 전원을 포함하지 않는 방법.
13. 삭제
14. 제12항에 있어서,
    상기 전기 광학 반사기는 전기 광학 셔터 및 반사 표면을 포함하는 방법.
15. 삭제
16. 광통신용 전자장치에 있어서,
    광전 소자;
    전기 광학 반사기; 및
    상기 광전 소자 및 상기 전기 광학 반사기와 결합되고 제12항 또는 제14항 중 어느 한 항에 기재된 방법을 수행하도록 구성된 하나 이상의 프로세서;를 포함하는 전자장치.
17. 하나 이상의 프로그램을 저장하는 컴퓨터 판독 가능 저장 매체에 있어서,
    상기 하나 이상의 프로그램은, 광전 소자 및 전기 광학 반사기를 갖는 전자장치의 하나 이상의 프로세서에 의해 실행될 때, 상기 전자장치가 제12항 또는 제14항 중 어느 한 항에 기재된 방법을 수행하도록 하는 명령을 포함하는 매체.
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