[发明专利]可见光室内定位的通信方法、装置和系统

说明书

技术领域

本发明涉及可见光通信技术领域，尤其涉及一种可见光室内定位的通信方法、装置和系统。

背景技术

随着可见光通信技术的发展，利用可见光进行室内定位的方案已经开始在实际应用中出现。可见光室内定位技术主要通过手机等移动终端识别可见光光源并确定移动终端与可见光光源之间的相对位置而实现定位，相对于蓝牙、WIFI等室内定位技术，可见光室内定位技术具有LED灯覆盖广泛并且布局简单的特性，具有广阔的发展前景。

目前，在基于手机音频接口的可见光通信技术中，在识别可见光光源标识时，无论是基于串口传输的方案，或者是基于FSK(Frequency-shift keying，频移键控)的方案，亦或是简单的单频率区分LED标识的方案，在手机的音频接口端接收均有较大限制。其中，针对基于串口传输和FSK以0、1比特位来构成LED标识的方案，为了达到足够的扩展度，需要使用的比特位会相当长，而这会极大增加接收时间以及系统出错概率；而针对单频率区分LED标识的方案，由于手机音频接口采样频率过低，根据香农采样定律，可识别的频率至多不能超过采样频率的一半，从而导致可识别的频率范围过小；而单频率加外部GPS坐标混合处理的方案也会带来手机耗电量增大以及单一空间内LED灯数量过多而无法完全识别的问题。

发明内容

本发明的主要目的在于提出一种可见光室内定位的通信方法、装置和系统，旨在提升基于室内定位的可见光通信系统的可扩展性。

为实现上述目的，本发明提供一种可见光室内定位的通信方法，所述方法包括如下步骤：

构建用于标识可见光光源的频率帧，所述频率帧由一个帧头位和若干光源标识位组成；

分别为所述频率帧的帧头位和每个光源标识位分配不同大小的频率值；

根据分配的频率值和预设的每个频率对应的信号发射持续时间，将所述频率帧转换为电流信号并加载至所述可见光光源的电流驱动上，以驱动所述可见光光源发出光信号。

可选地，所述构建用于标识可见光光源的频率帧的步骤之前，还包括：

建立包含有若干不同频率值的频率表，所述频率表的频率值之间均匀间隔预定频率大小；

将所述频率表中的最小频率值设置为所述频率帧的帧头位频率，根据所述频率表中除所述最小频率值以外的其他频率值设置所述频率帧的标识位频率，同时设置每个频率对应的信号发射持续时间。

可选地，所述光源标识位为8位，所述频率表中的最小频率值为11369.16Hz，最大频率值为22049.28Hz，频率值之间均匀间隔344.52Hz，所述每个频率对应的信号发射持续时间为17.4ms。

可选地，所述电流信号为占空比为90％的方波信号。

此外，为实现上述目的，本发明还提供一种可见光室内定位的通信装置，所述装置包括：

构建模块，用于构建用于标识可见光光源的频率帧，所述频率帧由一个帧头位和若干光源标识位组成；

分配模块，用于分别为所述频率帧的帧头位和每个光源标识位分配不同大小的频率值；

驱动模块，用于根据分配的频率值和预设的每个频率对应的信号发射持续时间，将所述频率帧转换为电流信号并加载至所述可见光光源的电流驱动上，以驱动所述可见光光源发出光信号。

可选地，所述装置还包括：

建立模块，用于建立包含有若干不同频率值的频率表，所述频率表的频率值之间均匀间隔预定频率大小；

设置模块，用于将所述频率表中的最小频率值设置为所述频率帧的帧头位频率，根据所述频率表中除所述最小频率值以外的其他频率值设置所述频率帧的标识位频率，同时设置每个频率对应的信号发射持续时间。

可选地，所述光源标识位为8位，所述频率表中的最小频率值为11369.16Hz，最大频率值为22049.28Hz，频率值之间均匀间隔344.52Hz，所述每个频率对应的信号发射持续时间为17.4ms。

可选地，所述电流信号为占空比为90％的方波信号。

此外，为实现上述目的，本发明还提供一种可见光室内定位的通信系统，所述系统包括可见光发射端和可见光接收端，其中，

所述可见光发射端包括如上所述的装置；

所述可见光接收端包括：

接收模块，用于通过所述可见光接收端的音频接口接收所述可见光发射端发出的光信号并将所述光信号转换为数字声音信号；

还原模块，用于根据快速傅氏变换将所述数字声音信号还原为频率信号，对所述频率信号依次进行去噪和去重处理，得到对应的频率序列；