可見(jiàn)光通信與射頻識(shí)別雙模無(wú)線控制裝置制造方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種可見(jiàn)光通信與射頻識(shí)別雙模無(wú)線控制裝置。包括遙控端和受控端。遙控端包括控制模塊、光發(fā)射模塊、調(diào)制編碼模塊、RF讀寫(xiě)模塊、天線、RFID標(biāo)簽。受控端包括控制模塊、解調(diào)解碼模塊、RF讀寫(xiě)模塊、天線、光接收模塊、受控驅(qū)動(dòng)模塊。RFID標(biāo)簽可脫離遙控端使用，單獨(dú)控制對(duì)應(yīng)的受控端。遙控端可更換不同的RFID標(biāo)簽，以實(shí)現(xiàn)對(duì)不同受控端的控制。每個(gè)受控端都配有攜帶了受控端可以識(shí)別的RFID標(biāo)簽，當(dāng)識(shí)別到相應(yīng)的RFID標(biāo)簽信息，即完成控制。受控端受控方式包括：通過(guò)受控端RF讀寫(xiě)模塊和天線，讀取RFID標(biāo)簽信息并實(shí)現(xiàn)控制；接收、處理并驗(yàn)證由攜帶RFID標(biāo)簽的遙控端發(fā)送的調(diào)制可見(jiàn)光信號(hào)，以實(shí)現(xiàn)控制。
【專(zhuān)利說(shuō)明】可見(jiàn)光通信與射頻識(shí)別雙模無(wú)線控制裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于可見(jiàn)光通信【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種可見(jiàn)光通信(VLC)與射頻識(shí)別(RFID)雙模無(wú)線控制裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]可見(jiàn)光通信(Visible Light Communication,簡(jiǎn)稱(chēng)VLC)技術(shù),就是在發(fā)送端利用LED等發(fā)光設(shè)備發(fā)出帶有信息的調(diào)制可見(jiàn)光信號(hào)，接收端利用感光設(shè)備接收調(diào)制可見(jiàn)光信號(hào)以實(shí)現(xiàn)無(wú)線通信的方法。VLC技術(shù)不受電磁干擾、不具穿透性，因而具有很多的安全性。
[0003]射頻識(shí)別(Radio Frequency Identif ication,簡(jiǎn)稱(chēng)RFID)技術(shù),通過(guò)無(wú)線電射頻信號(hào)識(shí)別特定目標(biāo)并讀寫(xiě)相關(guān)數(shù)據(jù)，而無(wú)需識(shí)別系統(tǒng)與特定目標(biāo)之間建立機(jī)械接觸。常用的有低頻(125k?134.2K)、高頻(13.56Mhz)、超高頻、微波等技術(shù)。RFID易于操控、簡(jiǎn)單實(shí)用、特別適合用于自動(dòng)化控制。
[0004]可見(jiàn)光通信距離遠(yuǎn)，收發(fā)設(shè)備設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，不占用射頻信道，無(wú)電磁污染，抗電磁干擾。超高頻RFID設(shè)備設(shè)計(jì)復(fù)雜，造價(jià)昂貴，電磁輻射大。中高頻、高頻RFID設(shè)備，通信距離短，遠(yuǎn)距使用不夠方便。
[0005]本發(fā)明就是由這兩項(xiàng)技術(shù)啟發(fā)，將VLC技術(shù)與RFID技術(shù)相結(jié)合，應(yīng)用在控制系統(tǒng)中。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的是提供一種可見(jiàn)光通信與射頻識(shí)別雙模無(wú)線控制裝置。
[0007]本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的:一種可見(jiàn)光通信與射頻識(shí)別雙模無(wú)線控制裝置，包括遙控端和受控端；遙控端包括遙控端控制模塊、光發(fā)射模塊、調(diào)制編碼模塊、遙控端RF讀寫(xiě)模塊、遙控端天線和RFID標(biāo)簽；受控端包括受控端控制模塊、解調(diào)解碼模塊、受控端RF讀寫(xiě)模塊、受控端天線、光接收模塊和受控驅(qū)動(dòng)模塊。
[0008]所述遙控端控制模塊用于接收、加密RFID標(biāo)簽信息，并向調(diào)制編碼模塊發(fā)送加密的RFID標(biāo)簽信息，與外部設(shè)施通信，對(duì)遙控端的內(nèi)部電路進(jìn)行整體的控制。
[0009]所述光發(fā)射模塊用于將加密、調(diào)制編碼的電信號(hào)放大，并以調(diào)制可見(jiàn)光信號(hào)的形式發(fā)送出去。
[0010]所述調(diào)制編碼模塊用于對(duì)遙控端控制模塊發(fā)送來(lái)的加密信息進(jìn)行調(diào)制、編碼，使其便于以光信號(hào)的形式發(fā)送。
[0011]所述遙控端RF讀寫(xiě)模塊和遙控端天線用于讀取識(shí)別RFID標(biāo)簽的信息。
[0012]所述RFID標(biāo)簽用于保存唯一的電子編碼，能夠與RF讀寫(xiě)模塊和天線實(shí)現(xiàn)無(wú)線射頻通信。
[0013]所述受控端控制模塊用于解密、驗(yàn)證接收到的信息，給受控驅(qū)動(dòng)模塊發(fā)送控制信號(hào)，與其他設(shè)備通信，向外界發(fā)送報(bào)警信息，并對(duì)受控端電路進(jìn)行整體的控制。
[0014]所述解調(diào)解碼模塊用于對(duì)光接收模塊接收到的信號(hào)進(jìn)行解調(diào)、解碼、濾波和放大。[0015]所述受控端RF讀寫(xiě)模塊和受控端天線用于通過(guò)無(wú)線射頻信號(hào)讀取識(shí)別RFID標(biāo)簽的信息。
[0016]所述光接收模塊用于接收調(diào)制可見(jiàn)光信號(hào)，并轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的電信號(hào)。
[0017]所述受控驅(qū)動(dòng)模塊用于驅(qū)動(dòng)、控制受控機(jī)構(gòu)。
[0018]所述遙控端用于由遙控端RF讀寫(xiě)模塊和遙控端天線讀取內(nèi)部RFID標(biāo)簽信息，并由遙控端控制模塊、調(diào)制編碼模塊對(duì)讀取的RFID標(biāo)簽信息進(jìn)行加密、調(diào)制、編碼處理，再將處理后的RFID標(biāo)簽信息通過(guò)光發(fā)射模塊以調(diào)制可見(jiàn)光信號(hào)發(fā)送，或者直接由RFID標(biāo)簽采用其自帶感應(yīng)天線將RFID標(biāo)簽信息發(fā)送出去；遙控端內(nèi)的RFID標(biāo)簽?zāi)軌蚺c遙控端分離，取出單獨(dú)使用，同時(shí)，遙控端能夠更換不同的RFID標(biāo)簽，以實(shí)現(xiàn)對(duì)不同受控端的控制，RFID標(biāo)簽也能夠脫離遙控端，單獨(dú)控制對(duì)應(yīng)的受控端。
[0019]所述受控端用于通過(guò)光接收模塊接收調(diào)制可見(jiàn)光信號(hào)形式的RFID標(biāo)簽信息，然后由受控端控制模塊、解調(diào)解碼模塊對(duì)接收的調(diào)制光信號(hào)形式的RFID標(biāo)簽信息，進(jìn)行濾波、放大、解調(diào)、解碼、解密；或者用于通過(guò)受控端RF讀寫(xiě)模塊和受控端天線接收無(wú)線射頻信號(hào)形式的RFID標(biāo)簽信息；對(duì)于經(jīng)過(guò)處理的RFID標(biāo)簽，信息再由受控端控制模塊驗(yàn)證其有效性，并根據(jù)驗(yàn)證結(jié)果由受控驅(qū)動(dòng)模塊對(duì)受控機(jī)構(gòu)的進(jìn)行控制，對(duì)驗(yàn)證到的非法RFID標(biāo)簽信息進(jìn)行無(wú)線遠(yuǎn)程報(bào)警；每個(gè)受控端，都至少配備一個(gè)與之對(duì)應(yīng)的RFID標(biāo)簽，RFID標(biāo)簽攜帶了受控端能夠識(shí)別的信息；受控端只有識(shí)別到與之相對(duì)應(yīng)的RFID標(biāo)簽信息，才能由受控端控制模塊控制受控驅(qū)動(dòng)模塊，完成控制。
[0020]本發(fā)明的裝置將可見(jiàn)光通信與射頻識(shí)別兩種通信技術(shù)結(jié)合在一起，利用兩種方式各自的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，彌補(bǔ)各自的技術(shù)缺陷，實(shí)現(xiàn)多種控制方式，且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、價(jià)格便宜，適應(yīng)性更強(qiáng)，用處更廣，使用方式更為靈活。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0021]圖1是本發(fā)明的可見(jiàn)光通信與射頻識(shí)別雙模無(wú)線控制裝置結(jié)構(gòu)原理示意圖。
[0022]圖中標(biāo)記:1-受控端；2_遙控端；3_光發(fā)射模塊；4_調(diào)制編碼模塊；5_遙控端控制模塊；6_遙控端RF讀寫(xiě)模塊；7_遙控端天線；8-RFID標(biāo)簽；9_光接收模塊；10-解調(diào)解碼模塊；11_受控端RF讀寫(xiě)模塊；12_受控端控制模塊；13_受控驅(qū)動(dòng)模塊；14_受控端天線；
15-調(diào)制可見(jiàn)光信號(hào)。
[0023]圖2是本發(fā)明實(shí)施例中受控方式一的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。
[0024]圖3是本發(fā)明實(shí)施例中受控方式二的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。
[0025]圖中標(biāo)記:1_鎖具；2-鑰匙；3_光發(fā)射模塊；4_調(diào)制編碼模塊；5_鑰匙控制模塊；6-鑰匙R(shí)F讀寫(xiě)模塊；7_鑰匙天線；8-RFID標(biāo)簽；9_光接收模塊；10_解調(diào)解碼模塊；11_鎖具RF讀寫(xiě)模塊；12-鎖具控制模塊；13-受控驅(qū)動(dòng)模塊；14-鎖具天線；15-調(diào)制可見(jiàn)光信號(hào)；16-無(wú)線射頻信號(hào)。
【具體實(shí)施方式】
[0026]實(shí)施例:
本實(shí)施例的可見(jiàn)光通信與射頻識(shí)別雙模無(wú)線控制裝置用于門(mén)禁控制系統(tǒng)。
[0027]—種可見(jiàn)光通信與射頻識(shí)別雙模無(wú)線控制裝置，包括受控端(鎖具I)和遙控端(鑰匙2)。鑰匙2包括鑰匙控制模塊5，光發(fā)射模塊3，調(diào)制編碼模塊4，鑰匙R(shí)F讀寫(xiě)模塊6，鑰匙天線7和RFID標(biāo)簽8 ;鎖具I包括鎖具控制模塊12，解調(diào)解碼模塊10，鎖具RF讀寫(xiě)模塊11，鎖具天線14，光接收模塊9和受控驅(qū)動(dòng)模塊13。
[0028]所述鑰匙控制模塊5用于接收、加密RFID標(biāo)簽8信息，并向調(diào)制編碼模塊4發(fā)送加密的RFID標(biāo)簽8信息，對(duì)鑰匙2的內(nèi)部電路進(jìn)行整體的控制。
[0029]所述光發(fā)射模塊3用于將加密、調(diào)制編碼的電信號(hào)轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的調(diào)制可見(jiàn)光信號(hào)15形式的信息,并發(fā)送出去。
[0030]所述調(diào)制編碼模塊4用于對(duì)鑰匙控制模塊5發(fā)送來(lái)的加密信息進(jìn)行調(diào)制、編碼、放大，使其便于以光信號(hào)形式的發(fā)送。
[0031]所述鑰匙R(shí)F讀寫(xiě)模塊6和鑰匙天線7用于讀取識(shí)別RFID標(biāo)簽8的信息。
[0032]所述RFID標(biāo)簽保存有唯一的電子編碼，可以與RF讀寫(xiě)模塊和天線實(shí)現(xiàn)無(wú)線射頻通信。
[0033]所述鎖具控制模塊12用于解密、驗(yàn)證接收到的信息，給受控驅(qū)動(dòng)模塊13發(fā)送控制信號(hào)，與其他設(shè)備通信，向外界發(fā)送報(bào)警信息，并對(duì)鎖具電路進(jìn)行整體的控制。
[0034]所述解調(diào)解碼模塊10用于對(duì)光接收模塊9接收到的信號(hào)，進(jìn)行解調(diào)、解碼、濾波、放大。
[0035]所述鎖具RF讀寫(xiě)模塊11和鎖具天線14用于通過(guò)無(wú)線射頻信號(hào)16讀取、識(shí)別RFID標(biāo)簽8的信息。
[0036]所述光接收模塊9用于接收調(diào)制可見(jiàn)光信號(hào)15,并轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的電信號(hào)。
[0037]所述受控驅(qū)動(dòng)模塊13用于驅(qū)動(dòng)、控制受控機(jī)構(gòu)。
[0038]所述鑰匙2用于由鑰匙R(shí)F讀寫(xiě)模塊6和鑰匙天線7讀取內(nèi)部RFID標(biāo)簽8信息，并由鑰匙控制模塊5、調(diào)制編碼模塊4對(duì)讀取的RFID標(biāo)簽8信息進(jìn)行加密、調(diào)制、編碼處理，再將處理后的RFID標(biāo)簽8信息通過(guò)光發(fā)射模塊3以調(diào)制可見(jiàn)光信號(hào)15發(fā)送，或者直接由RFID標(biāo)簽8采用其自帶感應(yīng)天線將RFID標(biāo)簽8信息發(fā)送出去。
[0039]所述鎖具I用于通過(guò)光接收模塊9接收調(diào)制可見(jiàn)光信號(hào)形式的RFID標(biāo)簽8信息，然后由鎖具控制模塊12、解調(diào)解碼模塊10對(duì)接收的調(diào)制光信號(hào)形式的RFID標(biāo)簽8信息，進(jìn)行濾波、放大、解調(diào)、解碼、解密；或者用于通過(guò)鎖具RF讀寫(xiě)模塊11和鎖具天線14接收無(wú)線射頻信號(hào)16形式的RFID標(biāo)簽8信息；再由鎖具控制模塊12驗(yàn)證經(jīng)過(guò)處理的RFID標(biāo)簽8信息，并根據(jù)驗(yàn)證結(jié)果由受控驅(qū)動(dòng)模塊13對(duì)受控機(jī)構(gòu)的進(jìn)行控制，對(duì)驗(yàn)證到的非法RFID標(biāo)簽8信息進(jìn)行無(wú)線遠(yuǎn)程報(bào)警。
[0040]所述鑰匙2內(nèi)的RFID標(biāo)簽8可以與鑰匙分離，取出單獨(dú)使用；同時(shí)，鑰匙2可以更換不同的RFID標(biāo)簽8，以實(shí)現(xiàn)對(duì)不同鎖具I的控制，RFID標(biāo)簽8也可以脫離鑰匙2，單獨(dú)控制對(duì)應(yīng)的鎖具I。
[0041]所述鎖具1，都至少配備一個(gè)與之對(duì)應(yīng)的RFID標(biāo)簽8，RFID標(biāo)簽8攜帶了鎖具I可以識(shí)別的信息，鎖具I只有識(shí)別到對(duì)應(yīng)的RFID標(biāo)簽8的信息，才能由鎖具控制模塊12控制受控驅(qū)動(dòng)|吳塊13，完成控制。
[0042]在本實(shí)施例中，鎖具I的受控方式包括兩個(gè):方式一，直接由與鎖具I對(duì)應(yīng)的RFID標(biāo)簽8與鎖具RF讀寫(xiě)模塊11和鎖具天線14通信，讀取RFID標(biāo)簽8信息，再由鎖具控制模塊12實(shí)現(xiàn)控制；方式二，由攜帶了與鎖具I對(duì)應(yīng)的RFID標(biāo)簽8的鑰匙2，通過(guò)光發(fā)射模塊3發(fā)送調(diào)制可見(jiàn)光信號(hào)，再由鎖具I的光接收模塊9接收調(diào)制可見(jiàn)光信號(hào)15，由解調(diào)解碼模塊10處理后，再由鎖具控制模塊12實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制。
[0043]受控采用方式一:當(dāng)RFID標(biāo)簽8或者裝有RFID標(biāo)簽8的鑰匙2，進(jìn)入鎖具天線14的工作范圍，鎖具天線14和鎖具RFID讀寫(xiě)模塊11就會(huì)與RFID標(biāo)簽8進(jìn)行通信，通過(guò)無(wú)線射頻信號(hào)16的形式讀取RFID標(biāo)簽8的信息，并將信息發(fā)送至鎖具控制模塊12，鎖具控制模塊12驗(yàn)證RFID標(biāo)簽8信息的有效性，當(dāng)驗(yàn)證無(wú)誤，就控制受控驅(qū)動(dòng)模塊13進(jìn)行開(kāi)啟操作；當(dāng)驗(yàn)證有誤時(shí)，則不進(jìn)行開(kāi)啟操作。
[0044]受控采用方式二:鑰匙2首先通過(guò)內(nèi)部的鑰匙R(shí)F讀寫(xiě)模塊6和鑰匙天線7讀取RFID標(biāo)簽8的信息，然后由鑰匙R(shí)F讀寫(xiě)模塊6將讀取的RFID標(biāo)簽8信息送至鑰匙控制模塊5 ;鑰匙控制模塊5對(duì)該信息進(jìn)行解析，并加密；已加密的信息通過(guò)調(diào)制編碼模塊4進(jìn)行調(diào)制、編碼后，再由光發(fā)射模塊3以調(diào)制可見(jiàn)光信號(hào)15發(fā)射出去；在這個(gè)方式下，鎖具I由光接收模塊9接收發(fā)送來(lái)的調(diào)制加密光信號(hào)15 ;解調(diào)解碼模塊10對(duì)光接收模塊9接收的信號(hào)進(jìn)行解調(diào)解碼并送至鎖具控制模塊12，鎖具控制模塊12對(duì)解調(diào)解碼信號(hào)再進(jìn)行解密、驗(yàn)證。當(dāng)驗(yàn)證無(wú)誤，就控制受控驅(qū)動(dòng)模塊13進(jìn)行開(kāi)啟操作；當(dāng)驗(yàn)證有誤時(shí)，則不進(jìn)行開(kāi)啟操作。
【權(quán)利要求】
1.一種可見(jiàn)光通信與射頻識(shí)別雙模無(wú)線控制裝置，其特征在于該裝置包括遙控端(2)和受控端(I);遙控端(2)包括遙控端控制模塊(5)、光發(fā)射模塊(3)、調(diào)制編碼模塊(4)、遙控端RF讀寫(xiě)模塊(6)、遙控端天線(7)和RFID標(biāo)簽(8);受控端(I)包括受控端控制模塊(12)、解調(diào)解碼模塊(10)、受控端RF讀寫(xiě)模塊(11)、受控端天線(14)、光接收模塊(9)和受控驅(qū)動(dòng)模塊(13)； 所述遙控端控制模塊(5)用于接收、加密RFID標(biāo)簽(8)信息，并向調(diào)制編碼模塊(4)發(fā)送加密的RFID標(biāo)簽信息，與外部設(shè)施通信，對(duì)遙控端(2)的內(nèi)部電路進(jìn)行整體的控制；所述光發(fā)射模塊(3)用于將加密、調(diào)制編碼的電信號(hào)放大，并以調(diào)制可見(jiàn)光信號(hào)的形式發(fā)送出去； 所述調(diào)制編碼模塊(4)用于對(duì)遙控端控制模塊(5)發(fā)送來(lái)的加密信息進(jìn)行調(diào)制、編碼，使其便于以光信號(hào)的形式發(fā)送； 所述遙控端RF讀寫(xiě)模塊(6)和遙控端天線(7)用于讀取識(shí)別RFID標(biāo)簽(8)的信息；所述RFID標(biāo)簽(8)用于保存唯一的電子編碼，能夠與RF讀寫(xiě)模塊和天線實(shí)現(xiàn)無(wú)線射頻通信； 所述受控端控制模塊(12)用于解密、驗(yàn)證接收到的信息，給受控驅(qū)動(dòng)模塊(13)發(fā)送控制信號(hào)，與其他設(shè)備通信，向外界發(fā)送報(bào)警信息，并對(duì)受控端電路進(jìn)行整體的控制； 所述解調(diào)解碼模塊(10)用于對(duì)光接收模塊(9)接收到的信號(hào)進(jìn)行解調(diào)、解碼、濾波和放大； 所述受控端RF讀寫(xiě)模塊(11)和受控端天線(14)用于通過(guò)無(wú)線射頻信號(hào)讀取識(shí)別RFID標(biāo)簽(8)的信息； 所述光接收模塊(9)用于接收調(diào)制可見(jiàn)光信號(hào)，并轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的電信號(hào)； 所述受控驅(qū)動(dòng)模塊(13)用于驅(qū)動(dòng)、控制受控機(jī)構(gòu)； 所述遙控端⑵用于由遙控端RF讀寫(xiě)模塊(6)和遙控端天線(7)讀取內(nèi)部RFID標(biāo)簽信息，并由遙控端控制模塊(5)、調(diào)制編碼模塊(4)對(duì)讀取的RFID標(biāo)簽信息進(jìn)行加密、調(diào)制、編碼處理，再將處理后的RFID標(biāo)簽信息通過(guò)光發(fā)射模塊(3)以調(diào)制可見(jiàn)光信號(hào)發(fā)送，或者直接由RFID標(biāo)簽(8)采用其自帶感應(yīng)天線將RFID標(biāo)簽信息發(fā)送出去；遙控端(2)內(nèi)的RFID標(biāo)簽(8)能夠與遙控端(2)分離，取出單獨(dú)使用，同時(shí)，遙控端(2)能夠更換不同的RFID標(biāo)簽(8)，以實(shí)現(xiàn)對(duì)不同受控端(I)的控制，RFID標(biāo)簽(8)也能夠脫離遙控端(2)，單獨(dú)控制對(duì)應(yīng)的受控端(I)； 所述受控端(I)用于通過(guò)光接收模塊(9)接收調(diào)制可見(jiàn)光信號(hào)形式的RFID標(biāo)簽信息，然后由受控端控制模塊(12)、解調(diào)解碼模塊(10)對(duì)接收的調(diào)制光信號(hào)形式的RFID標(biāo)簽信息，進(jìn)行濾波、放大、解調(diào)、解碼、解密；或者用于通過(guò)受控端RF讀寫(xiě)模塊(11)和受控端天線(14)接收無(wú)線射頻信號(hào)形式的RFID標(biāo)簽信息；對(duì)于經(jīng)過(guò)處理的RFID標(biāo)簽，信息再由受控端控制模塊(12)驗(yàn)證其有效性，并根據(jù)驗(yàn)證結(jié)果由受控驅(qū)動(dòng)模塊(13)對(duì)受控機(jī)構(gòu)的進(jìn)行控制，對(duì)驗(yàn)證到的非法RFID標(biāo)簽信息進(jìn)行無(wú)線遠(yuǎn)程報(bào)警；每個(gè)受控端(I)，都至少配備一個(gè)與之對(duì)應(yīng)的RFID標(biāo)簽(8)，RFID標(biāo)簽(8)攜帶了受控端(I)能夠識(shí)別的信息；受控端(I)只有識(shí)別到與之相對(duì)應(yīng)的RFID標(biāo)簽(8)信息，才能由受控端控制模塊(12)控制受控驅(qū)動(dòng)模塊 (13)，完成控制。
【文檔編號(hào)】H04B10/116GK103956034SQ201410170831
【公開(kāi)日】2014年7月30日 申請(qǐng)日期:2014年4月27日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月27日
【發(fā)明者】鄧健志 申請(qǐng)人:桂林理工大學(xué)