可見光通信與射頻識別雙模無線控制裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種可見光通信與射頻識別雙模無線控制裝置。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讀寫模塊、天線、RFID標簽。受控端包括控制模塊、解調(diào)解碼模塊、RF讀寫模塊、天線、光接收模塊、受控驅動模塊。RFID標簽可脫離遙控端使用，單獨控制對應的受控端。遙控端可更換不同的RFID標簽，以實現(xiàn)對不同受控端的控制。每個受控端都配有攜帶了受控端可以識別的RFID標簽，當識別到相應的RFID標簽信息，即完成控制。受控端受控方式包括：通過受控端RF讀寫模塊和天線，讀取RFID標簽信息并實現(xiàn)控制；接收、處理并驗證由攜帶RFID標簽的遙控端發(fā)送的調(diào)制可見光信號，以實現(xiàn)控制。
【專利說明】可見光通信與射頻識別雙模無線控制裝置
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于可見光通信【技術領域】，特別涉及一種可見光通信(VLC)與射頻識別(RFID)雙模無線控制裝置。
【背景技術】
[0002]可見光通信(Visible Light Communication,簡稱VLC)技術,就是在發(fā)送端利用LED等發(fā)光設備發(fā)出帶有信息的調(diào)制可見光信號，接收端利用感光設備接收調(diào)制可見光信號以實現(xiàn)無線通信的方法。VLC技術不受電磁干擾、不具穿透性，因而具有很多的安全性。
[0003]射頻識別(Radio Frequency Identif ication,簡稱RFID)技術,通過無線電射頻信號識別特定目標并讀寫相關數(shù)據(jù)，而無需識別系統(tǒng)與特定目標之間建立機械接觸。常用的有低頻(125k?134.2K)、高頻(13.56Mhz)、超高頻、微波等技術。RFID易于操控、簡單實用、特別適合用于自動化控制。
[0004]可見光通信距離遠，收發(fā)設備設計簡單，不占用射頻信道，無電磁污染，抗電磁干擾。超高頻RFID設備設計復雜，造價昂貴，電磁輻射大。中高頻、高頻RFID設備，通信距離短，遠距使用不夠方便。
[0005]本發(fā)明就是由這兩項技術啟發(fā)，將VLC技術與RFID技術相結合，應用在控制系統(tǒng)中。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的是提供一種可見光通信與射頻識別雙模無線控制裝置。
[0007]本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的:一種可見光通信與射頻識別雙模無線控制裝置，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讀寫模塊、遙控端天線和RFID標簽；受控端包括受控端控制模塊、解調(diào)解碼模塊、受控端RF讀寫模塊、受控端天線、光接收模塊和受控驅動模塊。
[0008]所述遙控端控制模塊用于接收、加密RFID標簽信息，并向調(diào)制編碼模塊發(fā)送加密的RFID標簽信息，與外部設施通信，對遙控端的內(nèi)部電路進行整體的控制。
[0009]所述光發(fā)射模塊用于將加密、調(diào)制編碼的電信號放大，并以調(diào)制可見光信號的形式發(fā)送出去。
[0010]所述調(diào)制編碼模塊用于對遙控端控制模塊發(fā)送來的加密信息進行調(diào)制、編碼，使其便于以光信號的形式發(fā)送。
[0011]所述遙控端RF讀寫模塊和遙控端天線用于讀取識別RFID標簽的信息。
[0012]所述RFID標簽用于保存唯一的電子編碼，能夠與RF讀寫模塊和天線實現(xiàn)無線射頻通信。
[0013]所述受控端控制模塊用于解密、驗證接收到的信息，給受控驅動模塊發(fā)送控制信號，與其他設備通信，向外界發(fā)送報警信息，并對受控端電路進行整體的控制。
[0014]所述解調(diào)解碼模塊用于對光接收模塊接收到的信號進行解調(diào)、解碼、濾波和放大。[0015]所述受控端RF讀寫模塊和受控端天線用于通過無線射頻信號讀取識別RFID標簽的信息。
[0016]所述光接收模塊用于接收調(diào)制可見光信號，并轉換成相應的電信號。
[0017]所述受控驅動模塊用于驅動、控制受控機構。
[0018]所述遙控端用于由遙控端RF讀寫模塊和遙控端天線讀取內(nèi)部RFID標簽信息，并由遙控端控制模塊、調(diào)制編碼模塊對讀取的RFID標簽信息進行加密、調(diào)制、編碼處理，再將處理后的RFID標簽信息通過光發(fā)射模塊以調(diào)制可見光信號發(fā)送，或者直接由RFID標簽采用其自帶感應天線將RFID標簽信息發(fā)送出去；遙控端內(nèi)的RFID標簽能夠與遙控端分離，取出單獨使用，同時，遙控端能夠更換不同的RFID標簽，以實現(xiàn)對不同受控端的控制，RFID標簽也能夠脫離遙控端，單獨控制對應的受控端。
[0019]所述受控端用于通過光接收模塊接收調(diào)制可見光信號形式的RFID標簽信息，然后由受控端控制模塊、解調(diào)解碼模塊對接收的調(diào)制光信號形式的RFID標簽信息，進行濾波、放大、解調(diào)、解碼、解密；或者用于通過受控端RF讀寫模塊和受控端天線接收無線射頻信號形式的RFID標簽信息；對于經(jīng)過處理的RFID標簽，信息再由受控端控制模塊驗證其有效性，并根據(jù)驗證結果由受控驅動模塊對受控機構的進行控制，對驗證到的非法RFID標簽信息進行無線遠程報警；每個受控端，都至少配備一個與之對應的RFID標簽，RFID標簽攜帶了受控端能夠識別的信息；受控端只有識別到與之相對應的RFID標簽信息，才能由受控端控制模塊控制受控驅動模塊，完成控制。
[0020]本發(fā)明的裝置將可見光通信與射頻識別兩種通信技術結合在一起，利用兩種方式各自的技術優(yōu)勢，彌補各自的技術缺陷，實現(xiàn)多種控制方式，且結構簡單、價格便宜，適應性更強，用處更廣，使用方式更為靈活。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0021]圖1是本發(fā)明的可見光通信與射頻識別雙模無線控制裝置結構原理示意圖。
[0022]圖中標記: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讀寫模塊；7_遙控端天線；8-RFID標簽；9_光接收模塊；10-解調(diào)解碼模塊；11_受控端RF讀寫模塊；12_受控端控制模塊；13_受控驅動模塊；14_受控端天線；
15-調(diào)制可見光信號。
[0023]圖2是本發(fā)明實施例中受控方式一的系統(tǒng)結構圖。
[0024]圖3是本發(fā)明實施例中受控方式二的系統(tǒng)結構圖。
[0025]圖中標記: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RF讀寫模塊；7_鑰匙天線；8-RFID標簽；9_光接收模塊；10_解調(diào)解碼模塊；11_鎖具RF讀寫模塊；12-鎖具控制模塊；13-受控驅動模塊；14-鎖具天線；15-調(diào)制可見光信號；16-無線射頻信號。
【具體實施方式】
[0026]實施例:
本實施例的可見光通信與射頻識別雙模無線控制裝置用于門禁控制系統(tǒng)。
[0027]—種可見光通信與射頻識別雙模無線控制裝置，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RF讀寫模塊6，鑰匙天線7和RFID標簽8 ;鎖具I包括鎖具控制模塊12，解調(diào)解碼模塊10，鎖具RF讀寫模塊11，鎖具天線14，光接收模塊9和受控驅動模塊13。
[0028]所述鑰匙控制模塊5用于接收、加密RFID標簽8信息，并向調(diào)制編碼模塊4發(fā)送加密的RFID標簽8信息，對鑰匙2的內(nèi)部電路進行整體的控制。
[0029]所述光發(fā)射模塊3用于將加密、調(diào)制編碼的電信號轉換成相應的調(diào)制可見光信號15形式的信息,并發(fā)送出去。
[0030]所述調(diào)制編碼模塊4用于對鑰匙控制模塊5發(fā)送來的加密信息進行調(diào)制、編碼、放大，使其便于以光信號形式的發(fā)送。
[0031]所述鑰匙RF讀寫模塊6和鑰匙天線7用于讀取識別RFID標簽8的信息。
[0032]所述RFID標簽保存有唯一的電子編碼，可以與RF讀寫模塊和天線實現(xiàn)無線射頻通信。
[0033]所述鎖具控制模塊12用于解密、驗證接收到的信息，給受控驅動模塊13發(fā)送控制信號，與其他設備通信，向外界發(fā)送報警信息，并對鎖具電路進行整體的控制。
[0034]所述解調(diào)解碼模塊10用于對光接收模塊9接收到的信號，進行解調(diào)、解碼、濾波、放大。
[0035]所述鎖具RF讀寫模塊11和鎖具天線14用于通過無線射頻信號16讀取、識別RFID標簽8的信息。
[0036]所述光接收模塊9用于接收調(diào)制可見光信號15,并轉換成相應的電信號。
[0037]所述受控驅動模塊13用于驅動、控制受控機構。
[0038]所述鑰匙2用于由鑰匙RF讀寫模塊6和鑰匙天線7讀取內(nèi)部RFID標簽8信息，并由鑰匙控制模塊5、調(diào)制編碼模塊4對讀取的RFID標簽8信息進行加密、調(diào)制、編碼處理，再將處理后的RFID標簽8信息通過光發(fā)射模塊3以調(diào)制可見光信號15發(fā)送，或者直接由RFID標簽8采用其自帶感應天線將RFID標簽8信息發(fā)送出去。
[0039]所述鎖具I用于通過光接收模塊9接收調(diào)制可見光信號形式的RFID標簽8信息，然后由鎖具控制模塊12、解調(diào)解碼模塊10對接收的調(diào)制光信號形式的RFID標簽8信息，進行濾波、放大、解調(diào)、解碼、解密；或者用于通過鎖具RF讀寫模塊11和鎖具天線14接收無線射頻信號16形式的RFID標簽8信息；再由鎖具控制模塊12驗證經(jīng)過處理的RFID標簽8信息，并根據(jù)驗證結果由受控驅動模塊13對受控機構的進行控制，對驗證到的非法RFID標簽8信息進行無線遠程報警。
[0040]所述鑰匙2內(nèi)的RFID標簽8可以與鑰匙分離，取出單獨使用；同時，鑰匙2可以更換不同的RFID標簽8，以實現(xiàn)對不同鎖具I的控制，RFID標簽8也可以脫離鑰匙2，單獨控制對應的鎖具I。
[0041]所述鎖具1，都至少配備一個與之對應的RFID標簽8，RFID標簽8攜帶了鎖具I可以識別的信息，鎖具I只有識別到對應的RFID標簽8的信息，才能由鎖具控制模塊12控制受控驅動|吳塊13，完成控制。
[0042]在本實施例中，鎖具I的受控方式包括兩個:方式一，直接由與鎖具I對應的RFID標簽8與鎖具RF讀寫模塊11和鎖具天線14通信，讀取RFID標簽8信息，再由鎖具控制模塊12實現(xiàn)控制；方式二，由攜帶了與鎖具I對應的RFID標簽8的鑰匙2，通過光發(fā)射模塊3發(fā)送調(diào)制可見光信號，再由鎖具I的光接收模塊9接收調(diào)制可見光信號15，由解調(diào)解碼模塊10處理后，再由鎖具控制模塊12實現(xiàn)遠程控制。
[0043]受控采用方式一:當RFID標簽8或者裝有RFID標簽8的鑰匙2，進入鎖具天線14的工作范圍，鎖具天線14和鎖具RFID讀寫模塊11就會與RFID標簽8進行通信，通過無線射頻信號16的形式讀取RFID標簽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驗證RFID標簽8信息的有效性，當驗證無誤，就控制受控驅動模塊13進行開啟操作；當驗證有誤時，則不進行開啟操作。
[0044]受控采用方式二:鑰匙2首先通過內(nèi)部的鑰匙RF讀寫模塊6和鑰匙天線7讀取RFID標簽8的信息，然后由鑰匙RF讀寫模塊6將讀取的RFID標簽8信息送至鑰匙控制模塊5 ;鑰匙控制模塊5對該信息進行解析，并加密；已加密的信息通過調(diào)制編碼模塊4進行調(diào)制、編碼后，再由光發(fā)射模塊3以調(diào)制可見光信號15發(fā)射出去；在這個方式下，鎖具I由光接收模塊9接收發(fā)送來的調(diào)制加密光信號15 ;解調(diào)解碼模塊10對光接收模塊9接收的信號進行解調(diào)解碼并送至鎖具控制模塊12，鎖具控制模塊12對解調(diào)解碼信號再進行解密、驗證。當驗證無誤，就控制受控驅動模塊13進行開啟操作；當驗證有誤時，則不進行開啟操作。
【權利要求】
1.一種可見光通信與射頻識別雙模無線控制裝置，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讀寫模塊(6)、遙控端天線(7)和RFID標簽(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讀寫模塊(11)、受控端天線(14)、光接收模塊(9)和受控驅動模塊(13)； 所述遙控端控制模塊(5)用于接收、加密RFID標簽(8)信息，并向調(diào)制編碼模塊(4)發(fā)送加密的RFID標簽信息，與外部設施通信，對遙控端(2)的內(nèi)部電路進行整體的控制；所述光發(fā)射模塊(3)用于將加密、調(diào)制編碼的電信號放大，并以調(diào)制可見光信號的形式發(fā)送出去； 所述調(diào)制編碼模塊(4)用于對遙控端控制模塊(5)發(fā)送來的加密信息進行調(diào)制、編碼，使其便于以光信號的形式發(fā)送； 所述遙控端RF讀寫模塊(6)和遙控端天線(7)用于讀取識別RFID標簽(8)的信息；所述RFID標簽(8)用于保存唯一的電子編碼，能夠與RF讀寫模塊和天線實現(xiàn)無線射頻通信； 所述受控端控制模塊(12)用于解密、驗證接收到的信息，給受控驅動模塊(13)發(fā)送控制信號，與其他設備通信，向外界發(fā)送報警信息，并對受控端電路進行整體的控制； 所述解調(diào)解碼模塊(10)用于對光接收模塊(9)接收到的信號進行解調(diào)、解碼、濾波和放大； 所述受控端RF讀寫模塊(11)和受控端天線(14)用于通過無線射頻信號讀取識別RFID標簽(8)的信息； 所述光接收模塊(9)用于接收調(diào)制可見光信號，并轉換成相應的電信號； 所述受控驅動模塊(13)用于驅動、控制受控機構； 所述遙控端⑵用于由遙控端RF讀寫模塊(6)和遙控端天線(7)讀取內(nèi)部RFID標簽信息，并由遙控端控制模塊(5)、調(diào)制編碼模塊(4)對讀取的RFID標簽信息進行加密、調(diào)制、編碼處理，再將處理后的RFID標簽信息通過光發(fā)射模塊(3)以調(diào)制可見光信號發(fā)送，或者直接由RFID標簽(8)采用其自帶感應天線將RFID標簽信息發(fā)送出去；遙控端(2)內(nèi)的RFID標簽(8)能夠與遙控端(2)分離，取出單獨使用，同時，遙控端(2)能夠更換不同的RFID標簽(8)，以實現(xiàn)對不同受控端(I)的控制，RFID標簽(8)也能夠脫離遙控端(2)，單獨控制對應的受控端(I)； 所述受控端(I)用于通過光接收模塊(9)接收調(diào)制可見光信號形式的RFID標簽信息，然后由受控端控制模塊(12)、解調(diào)解碼模塊(10)對接收的調(diào)制光信號形式的RFID標簽信息，進行濾波、放大、解調(diào)、解碼、解密；或者用于通過受控端RF讀寫模塊(11)和受控端天線(14)接收無線射頻信號形式的RFID標簽信息；對于經(jīng)過處理的RFID標簽，信息再由受控端控制模塊(12)驗證其有效性，并根據(jù)驗證結果由受控驅動模塊(13)對受控機構的進行控制，對驗證到的非法RFID標簽信息進行無線遠程報警；每個受控端(I)，都至少配備一個與之對應的RFID標簽(8)，RFID標簽(8)攜帶了受控端(I)能夠識別的信息；受控端(I)只有識別到與之相對應的RFID標簽(8)信息，才能由受控端控制模塊(12)控制受控驅動模塊 (13)，完成控制。
【文檔編號】H04B10/116GK103956034SQ201410170831
【公開日】2014年7月30日 申請日期:2014年4月27日 優(yōu)先權日:2014年4月27日
【發(fā)明者】鄧健志 申請人:桂林理工大學