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专利号: 202011338465X
申请人: 重庆邮电大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 电通信技术
更新日期:2024-05-15
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.基于可见光无线通信的设备支付信息交互系统,其特征在于:包括发送子系统和接收子系统;

所述发送子系统包括:

(2.1)输入信息模块;用户输入移动终端的交易请求信息或商户输入产品ID信息,通过软件程序将多种数据信息进行整合,经过采样、量化和预编码的编译成数字信号;

(2.2)信息调制模块;以微型控制器为核心输出二进制波形,与设计振荡电路输出的载波信号共同输入调制芯片,将数字信号转换为相应的调制信号;

(2.3)LED驱动模块;将调制编码完成的信号经过运算放大器模块进行放大,然后经过多阶带通滤波器进行滤除噪声,最后经过偏置模块,使高低变化的信号叠加在一个直流电压上,由此电压驱动LED进行工作;

(2.4)LED传输模块;LED发光板或者闪光灯作为信息输出源,将信息通过可见光无线信道进行传输;

所述设备支付信息交互系统中还包括移动端,与固定设备端进行通信时,直流信道增益应如以下公式所示:

其中,m为朗伯指数,d为发射机到接收机的距离,φ为发射角,为接收角, 为最大接收视场角,r为摄像机的折射率,x为像素个数,v是单位像素的尺寸大小。

2.根据权利要求1所述的基于可见光无线通信的设备支付信息交互系统,其特征在于:所述接收子系统具体包括如下步骤包括:(3.1)获取信号模块;按照环境的不同,包括两种接收方式;一种是高速光电二极管,一种是移动端摄像头;高速光电二极管通过对光信号转变为电信号,进行信息采集;移动端摄像头通过卷帘效应,将非人眼观察到的闪烁光信号生成为红绿蓝图像或者视频,实现信号可视化;

(3.2)信号处理模块;使用光电二极管作为接收器,明灭变换的光信号变为高低变换的电流信号;在信道中传输后,信号可能受到背景光噪声以及接收机电路产生的散粒噪声和热噪声,采用多阶带通滤波器进行去噪,以及采用运放电路对信号进行放大,并使用模数模块将模拟信号转变为中央处理器读取的数字信号;使用摄像头作为接收器,闪烁的光信号转变为图像或视频,则对该图像或视频进行处理,首先进行帧提取,接着进行RGB图像灰度转换、直方图均衡化、选取非曝光区的灰度列、去噪、平滑灰度值、设定阈值、二值化等,进行信息预处理;

(3.3)信息判决模块;采用光电二极管,需要使用判决电路,对电压信号进行信号判决,借此将不规则信号恢复成方波信号,判断数据;采用摄像头,需要进行软件程序判决信息,对预处理以后的图像信息进行像素信息判决,判断原始数据流;

(3.4)信息解码模块;两种方式的解码程序上一致;通过合并数据包、检查序列号、奇偶校验码和丢包率,将信息恢复并显示在移动终端。

3.根据权利要求1所述的基于可见光无线通信的设备支付信息交互系统,其特征在于:所述设备支付信息交互系统中还包括发射端,采用发光面板或者闪光灯作为发射机,设备发射机的发射角度要大于接收机的接收角度,在此基础上实现将位置信息、ID信息和交易信息等的数据通过调制信号处理,驱动LED显示,使信号在自由信道上传输。

4.根据权利要求1所述的基于可见光无线通信的设备支付信息交互系统,其特征在于:所述移动端发通过闪光灯发动数据、摄像头接收数据,通过小程序调用摄像头接口进行相关操作。

5.根据权利要求1所述的基于可见光无线通信的设备支付信息交互系统,其特征在于:交易请求从所述移动端发出,通过可见光无线信道的传输,到达商家接收端处转换成订单请求,服务器验证信息,实施交易并驱动执行机构做出相应的动作。

6.根据权利要求1所述的基于可见光无线通信的设备支付信息交互系统,其特征在于:所述固定设备端与服务器之间的通信是借助但不仅限于卫星模块或蜂窝网络通信模块进行通信;固定设备端将设备信息、物品信息、位置信息上传至服务器、服务器将指令下载到固定设备端。

7.根据权利要求1所述的基于可见光无线通信的设备支付信息交互系统,其特征在于:所述固定设备端采用蜂窝网络通信、卫星通信、电力线通信或光纤通信的方式与服务器远程通信。

8.根据权利要求1所述的基于可见光无线通信的设备支付信息交互系统,其特征在于:所述固定设备端的通信交互单元设有NFC模块,当离线支付时,手动选择NFC通信方式,实现近距离安全支付。

9.根据权利要求2所述的基于可见光无线通信的设备支付信息交互系统,其特征在于:所述移动端摄像头采用RGB灯进行正交传输,实现双方快速传输信号。