利用顯示器背光實現(xiàn)無線數(shù)據(jù)傳輸?shù)难b置、系統(tǒng)及方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明一般地涉及無線數(shù)據(jù)傳輸?shù)难b置、系統(tǒng)及方法。更具體地，涉及利用顯示器背光實現(xiàn)無線數(shù)據(jù)傳輸?shù)难b置、系統(tǒng)及方法。
【背景技術】
[0002]在各類電器設備都向智能化發(fā)展的數(shù)字化時代，設備之間相互通信、信息共享已成為現(xiàn)代工業(yè)，乃至人類生活需求的總趨勢。在數(shù)據(jù)通信領域中，數(shù)據(jù)傳輸技術是其中最為重要，最為基礎的技術。
[0003]各類數(shù)據(jù)傳輸技術已應運而生，其中包括如Modbus、CAN bus、USB、Ethernet的有線數(shù)據(jù)通信，以及如WIF1、ZigBee、Bluetooth、NFC等的無線數(shù)據(jù)通信。
[0004]有線數(shù)據(jù)傳輸?shù)倪@些方法都需要改變原有設備的結構，還需要加上驅動芯片和內存支持，有的還需要網(wǎng)絡設施和各種保護措施，如抗靜電保護、絕緣保護等，使系統(tǒng)成本顯著增加。
[0005]無線數(shù)據(jù)傳輸?shù)倪@些方法中天線的放置會受到各種限制，如屏蔽、干擾等，給EMC/EMI的設計帶來困難。在無線數(shù)據(jù)傳輸方法中，還有一種光學圖像法，如讓顯示器顯示二維碼，通過手機等移動終端進行攝像掃描來讀取數(shù)據(jù)，這種方法雖然無須改變原有設備的硬件結構，但對顯示器的顯示性能有一定的要求，如需要顯示器有較好的對比度和較大的像素點陣密度，這種要求造成光學圖像數(shù)據(jù)傳輸方法無法應用于一些段碼顯示的儀表。另外在顯示器上顯示二維碼占據(jù)了一定顯示面積，也會影響了原來的顯示內容，給實際使用帶來影響。
[0006]在數(shù)字化時代，各種設備都需要有數(shù)據(jù)通信功能，通常在實現(xiàn)一種新的數(shù)據(jù)傳輸方法時都需要對原有的硬件體系進行修改，使原有的設備被迫淘汰，取而代之以新的設備，而在設備以舊換新時，通常會受到各種設施的限制，如空間尺寸、網(wǎng)絡設施、環(huán)境等影響。
[0007]通常儀器儀表的顯示器的背光只是用來對顯示器的照明，提高顯示器的可讀性，它并不具備數(shù)據(jù)傳輸功能。然而本發(fā)明期望借助最近正在不斷發(fā)展的可見光通信技術來克服現(xiàn)有技術中存在的問題，使得能夠避免對原有設備硬件系統(tǒng)的改動，克服設備兼容性問題，便于技術的推廣和使用。

【發(fā)明內容】

[0008]本發(fā)明的目的是推出一種新的數(shù)據(jù)無線傳輸系統(tǒng)和方法，在不改變現(xiàn)有設備的硬件結構的條件下利用設備中顯示器的背光實現(xiàn)數(shù)據(jù)的無線傳輸，為用戶讀取和記錄系統(tǒng)數(shù)據(jù)提供一種最方便，成本最低廉的解決方案，使用戶在無需更換原有硬件設備的情況下使設備具備無線數(shù)據(jù)傳輸功能，使用戶數(shù)據(jù)的智能化、網(wǎng)絡化管理成為可能。
[0009]根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供一種利用顯示器背光實現(xiàn)的無線數(shù)據(jù)發(fā)送裝置，包括:數(shù)據(jù)存儲單元，存儲將要發(fā)送的數(shù)據(jù)；主控單元，讀取數(shù)據(jù)存儲單元所存儲的數(shù)據(jù)，并進行控制；信號調制單元，在主控單元的控制下使用預定的信號調制方法對所讀取的數(shù)據(jù)進行調制以產生并輸出序列開關脈沖信號；光源驅動電路，根據(jù)序列開關脈沖信號產生背光驅動開關脈沖信號；顯示器背光組件，在背光驅動開關脈沖信號的驅動下發(fā)出序列亮暗信號。
[0010]其中，所述預定的信號調制方法為固定周期分脈沖調制的信號調制方法，在該固定周期分脈沖調制的信號調制方法中，脈沖周期固定，每一個周期發(fā)送一個數(shù)字比特位狀態(tài)，在一個周期內發(fā)送第一數(shù)量的第一寬度的矩形波脈沖來表示第一數(shù)字比特位狀態(tài)，在一個周期內發(fā)送第二數(shù)量的第二寬度的矩形波脈沖來表示第二數(shù)字比特位狀態(tài)。
[0011 ] 其中，第一數(shù)量的矩形波脈沖的脈沖高電平寬度之和等于第二數(shù)量的矩形波脈沖的脈沖高電平寬度之和。
[0012]其中，所述預定的信號調制方法為可變脈沖周期法調制的信號調制方法，在該可變脈沖周期法調制的信號調制方法中，脈沖周期可變，在一個周期中，發(fā)送代表第一數(shù)字比特位狀態(tài)的具有第一脈沖寬度的一個脈沖或者發(fā)送代表第二數(shù)字比特位狀態(tài)的具有第二脈沖寬度的一個脈沖，第一脈沖寬度與第二脈沖寬度不同。
[0013]其中，發(fā)送數(shù)字比特位期間的脈沖低電平時間與高電平時間之比小于預定閾值。
[0014]其中，所述預定閾值為1%。
[0015]其中，所述數(shù)據(jù)是與儀表測量讀數(shù)相關的數(shù)據(jù)，以及，主控單元定時或者按照需要來讀取數(shù)據(jù)存儲單元所存儲的數(shù)據(jù)。
[0016]其中，主控單元、數(shù)據(jù)存儲單元、信號調制單元、光源驅動電路、和顯示器背光組件使用測量儀表中的相應組件來實現(xiàn)。
[0017]根據(jù)本發(fā)明的另一方面，還提供一種利用顯示器背光實現(xiàn)的無線數(shù)據(jù)接收裝置，包括光學探頭，接收利用顯示器背光發(fā)送的序列亮暗信號，并對序列亮暗信號進行光電轉換，生成序列開關脈沖信號；主控單元，進行控制；數(shù)字解碼單元，在主控單元的控制下，使用預定的信號解調方法解調序列開關脈沖信號，產生被還原的數(shù)據(jù)；數(shù)字處理和顯示單元，在主控單元的控制下，對被還原的數(shù)據(jù)進行處理。
[0018]其中，預定的信號解調方法根據(jù)下述調制規(guī)則進行解調:脈沖周期固定，每一個周期發(fā)送一個數(shù)字比特位狀態(tài)，在一個周期內發(fā)送第一數(shù)量的第一寬度的矩形波脈沖來表示第一數(shù)字比特位狀態(tài)，在一個周期內發(fā)送第二數(shù)量的第二寬度的矩形波脈沖來表示第二數(shù)字比特位狀態(tài)。
[0019]其中，第一數(shù)量的矩形波脈沖的脈沖高電平寬度之和等于第二數(shù)量的矩形波脈沖的脈沖高電平寬度之和。
[0020]預定的信號解調方法根據(jù)下述調制規(guī)則進行解調:脈沖周期可變，在一個周期中，發(fā)送代表第一數(shù)字比特位狀態(tài)的具有第一脈沖寬度的一個脈沖或者發(fā)送代表第二數(shù)字比特位狀態(tài)的具有第二脈沖寬度的一個脈沖，第一脈沖寬度與第二脈沖寬度不同。
[0021]其中，發(fā)送數(shù)字比特位期間的脈沖低電平時間與高電平時間之比小于預定閾值。
[0022]其中，所述預定閾值為1 %。
[0023]其中，所述數(shù)據(jù)是與儀表測量讀數(shù)相關的數(shù)據(jù)，以及
[0024]其中，光學探頭定時或者按照需要來接收所述序列亮暗信號。
[0025]其中，對被還原的數(shù)據(jù)進行的處理包括:數(shù)據(jù)顯示、數(shù)據(jù)存儲、以及向更高級網(wǎng)絡進行數(shù)據(jù)傳輸。
[0026]根據(jù)本發(fā)明的另一方面，還提供一種利用顯示器背光實現(xiàn)的無線數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)，包括如上所述的無線數(shù)據(jù)發(fā)送裝置和如上所述的無線數(shù)據(jù)接收裝置。
[0027]根據(jù)本發(fā)明的另一方面，還提供一種利用顯示器背光實現(xiàn)的無線數(shù)據(jù)發(fā)送方法，使用預定的信號調制方法對將要發(fā)送的數(shù)據(jù)進行調制以產生并輸出序列開關脈沖信號；根據(jù)序列開關脈沖信號產生背光驅動開關脈沖信號；在背光驅動開關脈沖信號的驅動下，顯示器背光組件發(fā)出序列亮暗信號。
[0028]其中，所述預定的信號調制方法為固定周期分脈沖調制的信號調制方法，在該固定周期分脈沖調制的信號調制方法中，脈沖周期固定，每一個周期發(fā)送一個數(shù)字比特位狀態(tài)，在一個周期內發(fā)送第一數(shù)量的第一寬度的矩形波脈沖來表示第一數(shù)字比特位狀態(tài)，在一個周期內發(fā)送第二數(shù)量的第二寬度的矩形波脈沖來表示第二數(shù)字比特位狀態(tài)。
[0029]其中，第一數(shù)量的矩形波脈沖的脈沖高電平寬度之和等于第二數(shù)量的矩形波脈沖的脈沖高電平寬度之和。
[0030]其中，所述預定的信號調制方法為可變脈沖周期法調制的信號調制方法，在該可變脈沖周期法調制的信號調制方法中，脈沖周期可變，在一個周期中，發(fā)送代表第一數(shù)字比特位狀態(tài)的具有第一脈沖寬度的一個脈沖或者發(fā)送代表第二數(shù)字比特位狀態(tài)的具有第二脈沖寬度的一個脈沖，第一脈沖寬度與第二脈沖寬度不同。
[0031]其中，發(fā)送數(shù)字比特位期間的脈沖低電平時間與高電平時間之比小于預定閾值。
[0032]其中，所述預定閾值為1 %。
[0033]其中，所述數(shù)據(jù)是與儀表測量讀數(shù)相關的數(shù)據(jù)，以及
[0034]其中，定時或者按照需要來發(fā)送所述數(shù)據(jù)。
[0035]根據(jù)本發(fā)明的另一方面，還提供一種利用顯示器背光實現(xiàn)的無線數(shù)據(jù)接收方法，包括:通過光學探頭接收利用顯示器背光發(fā)送的序列亮暗信號，并對序列亮暗信號進行光電轉換，生成序列開關脈沖信號；使用預定的信號解調方法解調序列開關脈沖信號，產生被還原的數(shù)據(jù)。
[0036]其中，預定的信號解調方法根據(jù)下述調制規(guī)則進行解調:脈沖周期固定，每一個周期發(fā)送一個數(shù)字比特位狀態(tài)，在一個周期內發(fā)送第一數(shù)量的第一寬度的矩形波脈沖來表示第一數(shù)字比特位狀態(tài)，在一個周期內發(fā)送第二數(shù)量的第二寬度的矩形波脈沖來表示第二數(shù)字比特位狀態(tài)。
[0037]其中，第一數(shù)量的矩形波脈沖的脈沖高電平寬度之和等于第二數(shù)量的矩形波脈沖的脈沖高電平寬度之和。
[0038]預定的信號解調方法根據(jù)下述調制規(guī)則進行解調:脈沖周期可變，在一個周期中，發(fā)送代表第一數(shù)字比特位狀態(tài)的具有第一脈沖寬度的一個脈沖或者發(fā)送代表第二數(shù)字比特位狀態(tài)的具有