本發(fā)明涉及通信技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)：

隨著移動設(shè)備與移動終端的逐漸普及，外部設(shè)備與移動終端的通訊也隨之越來越被重視，典型的移動終端(如手機、平板電腦等設(shè)備)與外部設(shè)備的通信方式有藍牙、NFC(Near Field Communication，近場通信)、USB(Universal Serial Bus，通用串行總線)、音頻等，但是各自具有其不同的缺點。但這些通信方式的通信速率還有待提高，且數(shù)據(jù)在傳輸過程中易被干擾和捕獲。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

有鑒于此，本發(fā)明實施例的主要目的在于提供一種數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)及方法，以實現(xiàn)提高數(shù)據(jù)通信速率、且數(shù)據(jù)傳輸不易被干擾和捕獲的目的。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明實施例提供了一種數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括移動終端和與所述移動終端通信的外部設(shè)備，所述移動終端包括數(shù)據(jù)編碼模塊和光電轉(zhuǎn)換模塊，所述外部設(shè)備包括光電接收模塊和數(shù)據(jù)解碼模塊；

所述移動終端，用于利用數(shù)據(jù)編碼模塊對通信數(shù)據(jù)進行編碼，利用光電轉(zhuǎn)換模塊將編碼后的數(shù)字信號轉(zhuǎn)換為可見光信號，并將所述可見光信號發(fā)送給所述外部設(shè)備；

所述外部設(shè)備，用于利用光電接收模塊接收所述移動終端發(fā)送的可見光信號并將所述可見光信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，利用數(shù)據(jù)解碼模塊對轉(zhuǎn)換后的數(shù)字信號進行解碼。

可選的，所述外部設(shè)備還包括數(shù)據(jù)編碼模塊和光電轉(zhuǎn)換模塊，所述移動終端還包括光電接收模塊和數(shù)據(jù)解碼模塊；

所述外部設(shè)備，還用于利用數(shù)據(jù)編碼模塊對通信數(shù)據(jù)進行編碼，利用光電 轉(zhuǎn)換模塊將編碼后的數(shù)字信號轉(zhuǎn)換為可見光信號，并將所述可見光信號發(fā)送給所述移動終端；

所述移動終端，還用于利用光電接收模塊接收所述外部設(shè)備發(fā)送的可見光信號并將所述可見光信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，利用數(shù)據(jù)解碼模塊對轉(zhuǎn)換后的數(shù)字信號進行解碼。

可選的，所述可見光信號為LED光信號。

可選的，所述移動終端與所述外部設(shè)備之間的數(shù)據(jù)率范圍為2.4kb/s～4Mb/s。

可選的，若所述數(shù)據(jù)率低于4Mb/s，則：

所述移動終端的光電轉(zhuǎn)換模塊，具體用于采用歸零反轉(zhuǎn)RZI的3/16方式，將接收到的數(shù)字信號調(diào)制成光信號；所述外部設(shè)備的光電接收模塊，具體用于采用RZI的3/16方式，將接收到的光信號解調(diào)成數(shù)字信號；

所述外部設(shè)備的光電轉(zhuǎn)換模塊，具體用于采用RZI的3/16方式，將接收到的數(shù)字信號調(diào)制成光信號；所述移動終端的光電接收模塊，具體用于采用RZI的3/16方式，將接收到的光信號解調(diào)成數(shù)字信號；

若所述數(shù)據(jù)速率為4Mb/s，則：

所述移動終端的光電轉(zhuǎn)換模塊，具體用于采用脈沖位置調(diào)制4PPM方式，將接收到的數(shù)字信號調(diào)制成光信號；所述外部設(shè)備的光電接收模塊，具體用于采用4PPM方式，將接收到的光信號解調(diào)成數(shù)字信號；

所述外部設(shè)備的光電轉(zhuǎn)換模塊，具體用于采用4PPM方式，將接收到的數(shù)字信號調(diào)制成光信號；所述移動終端的光電接收模塊，具體用于采用4PPM方式，將接收到的光信號解調(diào)成數(shù)字信號。

本發(fā)明實施例還提供了一種數(shù)據(jù)通信方法，所述方法應(yīng)用于一種數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括移動終端和與所述移動終端通信的外部設(shè)備，所述移動終端包括數(shù)據(jù)編碼模塊和光電轉(zhuǎn)換模塊，所述外部設(shè)備包括光電接收模塊和數(shù)據(jù)解碼模塊，所述方法包括：

所述移動終端利用數(shù)據(jù)編碼模塊對通信數(shù)據(jù)進行編碼，利用光電轉(zhuǎn)換模塊將編碼后的數(shù)字信號轉(zhuǎn)換為可見光信號，并將所述可見光信號發(fā)送給所述外部設(shè)備；

所述外部設(shè)備利用光電接收模塊接收所述移動終端發(fā)送的可見光信號并將所述可見光信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，利用數(shù)據(jù)解碼模塊對轉(zhuǎn)換后的數(shù)字信號進行解碼。

可選的，所述外部設(shè)備還包括數(shù)據(jù)編碼模塊和光電轉(zhuǎn)換模塊，所述移動終端還包括光電接收模塊和數(shù)據(jù)解碼模塊，所述方法還包括：

所述外部設(shè)備利用數(shù)據(jù)編碼模塊對通信數(shù)據(jù)進行編碼，利用光電轉(zhuǎn)換模塊將編碼后的數(shù)字信號轉(zhuǎn)換為可見光信號，并將所述可見光信號發(fā)送給所述移動終端；

所述移動終端利用光電接收模塊接收所述外部設(shè)備發(fā)送的可見光信號并將所述可見光信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，利用數(shù)據(jù)解碼模塊對轉(zhuǎn)換后的數(shù)字信號進行解碼。

可選的，所述可見光信號為LED光信號。

可選的，所述移動終端與所述外部設(shè)備之間的數(shù)據(jù)率范圍為2.4kb/s～4Mb/s。

可選的，若所述數(shù)據(jù)率低于4Mb/s，則：

所述移動終端的光電轉(zhuǎn)換模塊采用歸零反轉(zhuǎn)RZI的3/16方式，將接收到的數(shù)字信號調(diào)制成光信號；所述外部設(shè)備的光電接收模塊采用RZI的3/16方式，將接收到的光信號解調(diào)成數(shù)字信號；

所述外部設(shè)備的光電轉(zhuǎn)換模塊采用RZI的3/16方式，將接收到的數(shù)字信號調(diào)制成光信號；所述移動終端的光電接收模塊采用RZI的3/16方式，將接收到的光信號解調(diào)成數(shù)字信號；

若所述數(shù)據(jù)速率為4Mb/s，則：

所述移動終端的光電轉(zhuǎn)換模塊采用脈沖位置調(diào)制4PPM方式，將接收到的數(shù)字信號調(diào)制成光信號；所述外部設(shè)備的光電接收模塊采用4PPM方式，將接收到的光信號解調(diào)成數(shù)字信號；

所述外部設(shè)備的光電轉(zhuǎn)換模塊采用4PPM方式，將接收到的數(shù)字信號調(diào)制成光信號；所述移動終端的光電接收模塊采用4PPM方式，將接收到的光信號解調(diào)成數(shù)字信號。

本發(fā)明實施例提供的數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)及方法，移動終端利用數(shù)據(jù)編碼模塊對 通信數(shù)據(jù)進行編碼，利用光電轉(zhuǎn)換模塊將編碼后的數(shù)字信號轉(zhuǎn)換為可見光信號，并將所述可見光信號發(fā)送給所述外部設(shè)備；外部設(shè)備利用光電接收模塊接收所述移動終端發(fā)送的可見光信號并將所述可見光信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，利用數(shù)據(jù)解碼模塊對轉(zhuǎn)換后的數(shù)字信號進行解碼?？梢姡景l(fā)明實施例利用光信號作為信號傳輸載體，可有效提高數(shù)據(jù)通信速率，且數(shù)據(jù)傳輸不易被干擾和捕獲。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發(fā)明實施例數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的組成示意圖；

圖2為本發(fā)明實施例RZI編碼示意圖；

圖3為本發(fā)明實施例3/16調(diào)制示意圖；

圖4為本發(fā)明實施例4PPM調(diào)制示意圖；

圖5為本發(fā)明實施例數(shù)據(jù)通信方法的流程示意圖之一；

圖6為本發(fā)明實施例數(shù)據(jù)通信方法的流程示意圖之二。

具體實施方式

為使本發(fā)明實施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。

本發(fā)明通過可見光比如LED(Light Emitting Diode，發(fā)光二極管)光作為通信載體，可以有效地提高數(shù)據(jù)通信速率，且數(shù)據(jù)傳輸不易被干擾和捕獲。該方法可用于動態(tài)令牌的挑戰(zhàn)值輸入方式，提高令牌的易用性及便捷性，也可作為智能密碼鑰匙的數(shù)據(jù)傳輸通道，提供靈活的密碼鑰匙使用場景。下面具體介紹本發(fā)明實施例。

參見圖1，為本發(fā)明實施例提供的數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的組成示意圖，所述系統(tǒng)包括移動終端1和與所述移動終端1通信的外部設(shè)備2。

所述移動終端1包括數(shù)據(jù)編碼模塊101和光電轉(zhuǎn)換模塊102，所述外部設(shè)備2包括光電接收模塊201和數(shù)據(jù)解碼模塊202。其中：所述數(shù)據(jù)編碼模塊101是所述移動終端1內(nèi)部處理器中用于實現(xiàn)數(shù)據(jù)編碼的功能模塊；所述光電轉(zhuǎn)換模塊102是所述移動終端1自帶的LED閃光燈模塊，其用于輸出可見光信號，具體地，其輸出的可見光信號為LED光信號；所述光電接收模塊201包括光感傳感器及相關(guān)信號處理電路；所述數(shù)據(jù)解碼模塊202利用外部設(shè)備2的專用電路或通用處理器實現(xiàn)。

當(dāng)所述移動終端1向所述外部設(shè)備2發(fā)送數(shù)據(jù)時，二者之間按照下述方式進行通信：

所述移動終端1，用于利用數(shù)據(jù)編碼模塊101對通信數(shù)據(jù)進行編碼，利用光電轉(zhuǎn)換模塊102將編碼后的數(shù)字信號轉(zhuǎn)換為可見光信號，并將所述可見光信號發(fā)送給所述外部設(shè)備2；

所述外部設(shè)備2，用于利用光電接收模塊201接收所述移動終端1發(fā)送的可見光信號并將所述可見光信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，利用數(shù)據(jù)解碼模塊202對轉(zhuǎn)換后的數(shù)字信號進行解碼。

進一步地，所述外部設(shè)備2還包括數(shù)據(jù)編碼模塊203和光電轉(zhuǎn)換模塊204，所述移動終端1還包括光電接收模塊103和數(shù)據(jù)解碼模塊104。其中：所述數(shù)據(jù)編碼模塊203利用外部設(shè)備2的專用電路或通用處理器實現(xiàn)；所述光電轉(zhuǎn)換模塊204是所述外部設(shè)備2的LED模塊，其用于輸出可見光信號，具體地，其輸出的可見光信號為LED光信號；所述光電接收模塊103包括移動終端1的攝像頭或前端的光感器件及相關(guān)信號處理電路；所述數(shù)據(jù)解碼模塊104是所述移動終端1內(nèi)部處理器中用于實現(xiàn)數(shù)據(jù)解碼的功能模塊。

當(dāng)所述外部設(shè)備2向所述移動終端1發(fā)送數(shù)據(jù)時，二者之間按照下述方式進行通信：

所述外部設(shè)備2，還用于利用數(shù)據(jù)編碼模塊203對通信數(shù)據(jù)進行編碼，利用光電轉(zhuǎn)換模塊204將編碼后的數(shù)字信號轉(zhuǎn)換為可見光信號，并將所述可見光信號發(fā)送給所述移動終端1；

所述移動終端1，還用于利用光電接收模塊103接收所述外部設(shè)備2發(fā)送的可見光信號并將所述可見光信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，利用數(shù)據(jù)解碼模塊104對轉(zhuǎn)換后的數(shù)字信號進行解碼。

在本發(fā)明實施例中，所述移動終端1與所述外部設(shè)備2之間的數(shù)據(jù)率范圍為2.4kb/s～4Mb/s。在鏈路連接開始時,鏈路數(shù)據(jù)率已被約定，比如，協(xié)議要求鏈路總是以9.6kb/s的數(shù)據(jù)率開始連接。如果通信雙方支持改變數(shù)據(jù)率，則可以約定更高或更低的數(shù)據(jù)率,比如，下次鏈路連接開始時或本次鏈路連接上后，采用大于2.4kb/s且小于9.6kb/s、或采用大于9.6kb/s且小于4Mb/s的數(shù)據(jù)率。

在本發(fā)明實施例中，若所述數(shù)據(jù)率低于4Mb/s，則采用歸零反轉(zhuǎn)RZI調(diào)制和解調(diào)：

所述移動終端1的光電轉(zhuǎn)換模塊102，具體用于采用RZI的3/16方式，將接收到的數(shù)字信號調(diào)制成光信號；所述外部設(shè)備2的光電接收模塊201，具體用于采用RZI的3/16方式，將接收到的光信號解調(diào)成數(shù)字信號。同樣的，所述外部設(shè)備2的光電轉(zhuǎn)換模塊204，具體用于采用RZI的3/16方式，將接收到的數(shù)字信號調(diào)制成光信號；所述移動終端1的光電接收模塊103，具體用于采用RZI的3/16方式，將接收到的光信號解調(diào)成數(shù)字信號。

所述光電轉(zhuǎn)換模塊102將數(shù)據(jù)編碼模塊101輸出的數(shù)字信號轉(zhuǎn)換為RZI反向歸零的調(diào)制信號，將調(diào)制信號加載到可見光發(fā)光管上，轉(zhuǎn)換為可見光信號發(fā)送出去；所述光電接收模塊201接收所述光電轉(zhuǎn)換模塊102發(fā)送的光信號，并通過解調(diào)，把RZI反向歸零信號解調(diào)為數(shù)字信號。同樣的，所述光電轉(zhuǎn)換模塊204將數(shù)據(jù)編碼模塊203輸出的數(shù)字信號轉(zhuǎn)換為RZI反向歸零的調(diào)制信號，將調(diào)制信號加載到可見光發(fā)光管上，轉(zhuǎn)換為可見光信號發(fā)送出去；所述光電接收模塊103接收所述光電轉(zhuǎn)換模塊204發(fā)送的光信號，并通過解調(diào)，把RZI反向歸零信號解調(diào)為數(shù)字信號。關(guān)于RZI編碼方式，參見圖2所示的RZI編碼示意圖，將原來代表0的碼元調(diào)制為原來碼元的3/16的寬度的高電平脈沖，將原來代表1的碼元調(diào)制為原來碼元寬度的低電平信號。關(guān)于3/16調(diào)制方式，參見圖3所示的3/16調(diào)制示意圖，選取16個時鐘信號中的3個時鐘周期信號(第8至第10個時鐘周期信號)作為調(diào)制信號。

在本發(fā)明實施例中，若所述數(shù)據(jù)速率為4Mb/s，則采用脈沖位置調(diào)制4PPM方式調(diào)制和解調(diào)：

所述移動終端1的光電轉(zhuǎn)換模塊102，具體用于采用4PPM方式，將接收到的數(shù)字信號調(diào)制成光信號；所述外部設(shè)備2的光電接收模塊201，具體用于采用4PPM方式，將接收到的光信號解調(diào)成數(shù)字信號；所述外部設(shè)備2的光電轉(zhuǎn)換模塊204，具體用于采用4PPM方式，將接收到的數(shù)字信號調(diào)制成光信號；所述移動終端1的光電接收模塊103，具體用于采用4PPM方式，將接收到的光信號解調(diào)成數(shù)字信號。關(guān)于4PPM調(diào)制方式，參見圖4所示的4PPM調(diào)制示意圖，光電轉(zhuǎn)換模塊102或光電轉(zhuǎn)換模塊204是把每兩個比特調(diào)制成四個比特，光電接收模塊103或光電接收模塊201在接收光信號后，將每四位碼元的相位鎖定后，根據(jù)高電平脈沖在碼組中的位置來判斷原來的位的狀態(tài)。

本發(fā)明實施例提供的數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)，移動終端利用數(shù)據(jù)編碼模塊對通信數(shù)據(jù)進行編碼，利用光電轉(zhuǎn)換模塊將編碼后的數(shù)字信號轉(zhuǎn)換為可見光信號，并將所述可見光信號發(fā)送給所述外部設(shè)備；外部設(shè)備利用光電接收模塊接收所述移動終端發(fā)送的可見光信號并將所述可見光信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，利用數(shù)據(jù)解碼模塊對轉(zhuǎn)換后的數(shù)字信號進行解碼?？梢姡景l(fā)明實施例利用光信號作為信號傳輸載體，可有效提高通訊速率，且數(shù)據(jù)傳輸不易被干擾和捕獲。

參見圖5，為本發(fā)明實施例提供的數(shù)據(jù)通信方法的流程示意圖之一，所述方法應(yīng)用于一種數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括移動終端和與所述移動終端通信的外部設(shè)備，所述移動終端包括數(shù)據(jù)編碼模塊和光電轉(zhuǎn)換模塊，所述外部設(shè)備包括光電接收模塊和數(shù)據(jù)解碼模塊，所述方法包括：

步驟501：所述移動終端利用數(shù)據(jù)編碼模塊對通信數(shù)據(jù)進行編碼，利用光電轉(zhuǎn)換模塊將編碼后的數(shù)字信號轉(zhuǎn)換為可見光信號，并將所述可見光信號發(fā)送給所述外部設(shè)備；

步驟502：所述外部設(shè)備利用光電接收模塊接收所述移動終端發(fā)送的可見光信號并將所述可見光信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，利用數(shù)據(jù)解碼模塊對轉(zhuǎn)換后的數(shù)字信號進行解碼。

在本發(fā)明實施例中，所述外部設(shè)備還包括數(shù)據(jù)編碼模塊和光電轉(zhuǎn)換模塊， 所述移動終端還包括光電接收模塊和數(shù)據(jù)解碼模塊，參見圖6，為本發(fā)明實施例提供的數(shù)據(jù)通信方法的流程示意圖之二，所述方法還包括：

步驟601：所述外部設(shè)備利用數(shù)據(jù)編碼模塊對通信數(shù)據(jù)進行編碼，利用光電轉(zhuǎn)換模塊將編碼后的數(shù)字信號轉(zhuǎn)換為可見光信號，并將所述可見光信號發(fā)送給所述移動終端；

步驟602：所述移動終端利用光電接收模塊接收所述外部設(shè)備發(fā)送的可見光信號并將所述可見光信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，利用數(shù)據(jù)解碼模塊對轉(zhuǎn)換后的數(shù)字信號進行解碼。

在本發(fā)明實施例中，所述可見光信號為LED光信號。

在本發(fā)明實施例中，所述移動終端與所述外部設(shè)備之間的數(shù)據(jù)率范圍為2.4kb/s～4Mb/s。

在本發(fā)明實施例中，若所述數(shù)據(jù)率低于4Mb/s，則：

所述移動終端的光電轉(zhuǎn)換模塊采用歸零反轉(zhuǎn)RZI的3/16方式，將接收到的數(shù)字信號調(diào)制成光信號；所述外部設(shè)備的光電接收模塊采用RZI的3/16方式，將接收到的光信號解調(diào)成數(shù)字信號；

所述外部設(shè)備的光電轉(zhuǎn)換模塊采用RZI的3/16方式，將接收到的數(shù)字信號調(diào)制成光信號；所述移動終端的光電接收模塊采用RZI的3/16方式，將接收到的光信號解調(diào)成數(shù)字信號；

若所述數(shù)據(jù)速率為4Mb/s，則：

所述移動終端的光電轉(zhuǎn)換模塊采用脈沖位置調(diào)制4PPM方式，將接收到的數(shù)字信號調(diào)制成光信號；所述外部設(shè)備的光電接收模塊采用4PPM方式，將接收到的光信號解調(diào)成數(shù)字信號；

所述外部設(shè)備的光電轉(zhuǎn)換模塊采用4PPM方式，將接收到的數(shù)字信號調(diào)制成光信號；所述移動終端的光電接收模塊采用4PPM方式，將接收到的光信號解調(diào)成數(shù)字信號。

通過以上的實施方式的描述可知，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以清楚地了解到上述實施例方法中的全部或部分步驟可借助軟件加必需的通用硬件平臺的方式來實現(xiàn)?；谶@樣的理解，本發(fā)明的技術(shù)方案本質(zhì)上或者說對現(xiàn)有技術(shù)做出貢 獻的部分可以以軟件產(chǎn)品的形式體現(xiàn)出來，該計算機軟件產(chǎn)品可以存儲在存儲介質(zhì)中，如ROM/RAM、磁碟、光盤等，包括若干指令用以使得一臺計算機設(shè)備(可以是個人計算機，服務(wù)器，或者諸如媒體網(wǎng)關(guān)等網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)備，等等)執(zhí)行本發(fā)明各個實施例或者實施例的某些部分所述的方法。

需要說明的是，對于實施例公開的方法而言，由于其與實施例公開的系統(tǒng)相對應(yīng)，所以描述的比較簡單，相關(guān)之處參見系統(tǒng)部分說明即可。還需要說明的是，在本文中，術(shù)語“包括”、“包含”或者其任何其他變體意在涵蓋非排他性的包含，從而使得包括一系列要素的過程、方法、物品或者設(shè)備不僅包括那些要素，而且還包括沒有明確列出的其他要素，或者是還包括為這種過程、方法、物品或者設(shè)備所固有的要素。在沒有更多限制的情況下，由語句“包括一個……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的過程、方法、物品或者設(shè)備中還存在另外的相同要素。

對所公開的實施例的上述說明，使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本發(fā)明。對這些實施例的多種修改對本領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下，在其它實施例中實現(xiàn)。因此，本發(fā)明將不會被限制于本文所示的這些實施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點相一致的最寬的范圍。