[发明专利]一种无源单向可见光标签的无线识别及控制方法

说明书

技术领域

本发明属于可见光通信技术领域，特别涉及一种无源单向可见光标签的无线识别及控制方法。

背景技术

可见光通信（Visible Light Communication，简称VLC）技术，就是在发送端利用LED等发光设备发出带有信息的调制可见光信号，接收端利用感光设备接收调制可见光信号以实现无线通信的方法。该技术是近些年被发现的新的无线通信技术，被发展用于补充甚至替代目前其他的手段，如：无线电、红外或激光通信等技术，以解决这些技术的不足。

可见光通信不同于无线电、红外或激光等光通信方式：无线电、红外光看不到，信号的发射方向不够明确，因此有很大的不安全性；激光方向性强，不大适合自由的开放性的通信，同时激光功耗大，不大适宜低功耗便携式设备。此外，无线电还会产生电磁辐射、干扰等不良影响。

射频识别（Radio Frequency Identification，简称RFID）技术，通过无线电射频信号识别特定目标并读写相关数据，而无需识别系统与特定目标之间建立机械接触。根据其供电方式的不同，可以将RFID标签分为有源标签 (Active tag)和无源标签(Passive tag)。其中，无源RFID内部不带电池，在读写器的读写范围外时，电子标签处于无源状态；在进入读写器的读写范围时，电子标签从读写器发出的射频能量中提取其工作所需的电源。

无线充电源于无线电力输送技术。无线充电，又称作感应充电、非接触式感应充电，是利用近场感应，即电磁耦合，由供电设备将能量传送至用电设备，该用电设备使用接收到的能量对电池充电或为用电设备供电。

本发明就是联合运用了可见光通信、无线供电等技术，提供了一种无源单向可见光标签的无线识别及控制方法，解决了可见光通信设备向轻便、小微型化发展的重要问题，让其可以像磁卡、各种轻薄的无源RFID一样广泛普及应用，成为补充，甚至替代磁卡、RFID的身份识别及控制设备。

发明内容

本发明的目的是提供一种无源单向可见光标签的无线识别及控制方法。

具体步骤为：

(1)设置一种单向可见光识别无源电子标签及阅读器装置，包括VLID电子标签和阅读器，VLID电子标签由受电线圈、电能接收模块、ID产生模块、LED驱动模块和LED组成；阅读器由送电线圈、电能发射模块、ID验证模块、通信及控制模块、判决模块、电源和光电感应器组成；其中，受电线圈连接电能接收模块，电能接收模块分别连接ID产生模块和LED驱动模块，ID产生模块 和LED驱动模块之间相互连接，LED驱动模块连接LED，LED通过可见光信号与光电感应器相对应，光电感应器连接判决模块，判决模块连接ID验证模块，ID验证模块连接通信及控制模块，电能发射模块连接送电线圈，电源分别连接电能发射模块、通信及控制模块、ID验证模块和判决模块；送电线圈通过无线充电能量与受电线圈相对应。

所述阅读器用于给VLID电子标签提供能量，读取、验证VLID电子标签的光信息，并将读取的信息发送给其他设备，阅读器的工作区域为送电线圈能够给VLID电子标签提供正常工作的足够电能的覆盖范围。

所述电源用于为阅读器的各功能模块提供电能。

所述电能发射模块用于产生电磁信号，使送电线圈产生充电电磁场。

所述送电线圈用于产生充电电磁场，发送无线充电能量。

所述光电感应器用于感应接收可见光信号，并转换成相应的电信号。

所述判决模块用于对光电感应器转换输出的电信号进行模数转换，并输出转换的数值到ID验证模块。

所述ID验证模块用于解调、解码判决模块输出的信息，读取、验证接收到的VLID电子标签发送来的信息。

所述通信及控制模块用于与外部设备通信，发送ID验证模块接收的VLID电子标签信息以及验证信息。

所述VLID电子标签用于接收阅读器的无线电能，产生、存放VLID电子标签的信息，对信息进行调制、编码，并驱动LED发送可见光信号。

所述受电线圈利用电磁效应，感应接收送电线圈发送来的感应电、磁能量，即无线充电能量，并传输给电能接收模块。

所述电能接收模块将受电线圈接受的有效感应电、磁能量收集起来，转化为电能，并用做电源为VLID电子标签的各模块供电。

所述ID产生模块用于产生、保存VLID电子标签的信息，将信息进行调制编码，并向LED驱动模块发送驱动信号。

所述LED驱动模块将ID产生模块输出的调制编码信号，进行数模转换，并驱动LED发送可见光信号。