本實(shí)用新型涉及身份識(shí)別裝置技術(shù)領(lǐng)域,尤其涉及一種手機(jī)聲波近場(chǎng)控制面板系統(tǒng)。
背景技術(shù):
目前市場(chǎng)上的家電、中央控制系統(tǒng)等的近距離遙控系統(tǒng)幾乎都是采用非接觸射頻近場(chǎng)控制技術(shù)或者紅外遙控技術(shù)。前者采用電磁場(chǎng)無(wú)線通信原理,一般主機(jī)會(huì)有一個(gè)射頻接收器,控制面板會(huì)有個(gè)射頻發(fā)射器,若采用雙向通信方式,主機(jī)和控制面板都會(huì)有射頻發(fā)射/接收裝置;后者采用紅外線遙控原理,一般主機(jī)會(huì)有個(gè)紅外接收器,控制面板有個(gè)紅外發(fā)送器。接收器和發(fā)送器之間通過(guò)近距離射頻無(wú)線電通信或者紅外線通信,傳遞控制面板的身份信息、控制命令等參數(shù)完成身份識(shí)別、控制命令識(shí)別等等。這類(lèi)的控制、識(shí)別技術(shù)可以用于設(shè)備學(xué)校多媒體課室中央控制系統(tǒng)、會(huì)議系統(tǒng)中央控制系統(tǒng)、智能家居中央控制系統(tǒng)系統(tǒng)等等,以下簡(jiǎn)稱“中控系統(tǒng)”。
顯而易見(jiàn),使用智能手機(jī)及其配套的APP能夠代替中控系統(tǒng)的集中控制面板,這樣就要求中控系統(tǒng)要配置采用紅外、WIFI或者藍(lán)牙技術(shù)的接收設(shè)備(以下稱“射頻接收器”),利用手機(jī)APP實(shí)現(xiàn)控制功能,手機(jī)類(lèi)似一個(gè)無(wú)線移動(dòng)控制面板。在智能家居系統(tǒng)中,射頻接收器一戶只需安裝一個(gè),用戶手機(jī)只會(huì)匹配一次自己家的射頻接收器,就可以長(zhǎng)期使用。對(duì)于學(xué)校多媒體教室中央控制系統(tǒng)(以下簡(jiǎn)稱:中控),也是根據(jù)上述原理用手機(jī)來(lái)作為移動(dòng)控制面板控制教室里的電教設(shè)備。但是和家用的智能家居不同的是,一棟教學(xué)樓中教室密度極高,任課老師往往頻繁在十幾間教室輪換場(chǎng)地工作。上課老師若想用手機(jī)控制自己所在教室的設(shè)備,需要通過(guò)WIFI或者藍(lán)牙搜索功能鎖定指定某教室射頻接收器。在教室密度極高的教學(xué)樓這項(xiàng)工作極其繁瑣,稍有不慎就會(huì)連接到隔壁教室射頻接收器,其后果直接導(dǎo)致教學(xué)事故。因此采用WIFI或者藍(lán)牙技術(shù)進(jìn)行電教設(shè)備控制的多媒體教室中控系統(tǒng)并沒(méi)有普及,十分難以推廣。
由于智能手機(jī)日漸普及,幾乎已經(jīng)人手一個(gè),機(jī)不離身,因此采用智能手機(jī)作為“中控系統(tǒng)集中控制面板”的基于移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的控制、識(shí)別、門(mén)禁等系統(tǒng)勢(shì)必會(huì)逐步代替采用專用集中控制面板的傳統(tǒng)系統(tǒng),有著非常大的市場(chǎng)前景,以上列舉的幾種采用智能手機(jī)作為身份識(shí)別設(shè)備的方案,無(wú)論是WIFI、藍(lán)牙接收器等都是基于射頻無(wú)線通信技術(shù),需要手機(jī)具有配套的射頻部件,有以下弊端:
(1)若系統(tǒng)采用WIFI或者藍(lán)牙技術(shù),則手機(jī)APP還需要進(jìn)行幾個(gè)操作步驟的匹配過(guò)程,比較繁瑣。
(2)WIFI和藍(lán)牙在近距離,例如10米范圍內(nèi),區(qū)別兩個(gè)以上對(duì)接設(shè)備(定位器或者接收器)時(shí)技術(shù)實(shí)現(xiàn)手段比較復(fù)雜,用戶體驗(yàn)極差。
(3)若采用紅外方式,雖然可以解決近距離難以匹配的問(wèn)題,但是需強(qiáng)制配套的手機(jī)需要全部具備紅外功能,其通用性非常不好,大量的手機(jī)沒(méi)有配備。即使配備紅外功能的手機(jī),也需要使用者在手機(jī)上設(shè)置打開(kāi)這一功能。
顯然上敘的3點(diǎn)弊端是智能手機(jī)替代專用“集中控制面板”的技術(shù)障礙,是導(dǎo)致這種應(yīng)用未能普及的真正原因。而本實(shí)用新型強(qiáng)調(diào)的是:采用智能手機(jī)代替“集中控制面板”的前提應(yīng)該是不變更客戶已有智能手機(jī),只需下載某個(gè)APP即能使任何智能手機(jī)擁有“集中控制面板”功能,實(shí)現(xiàn)近距離非接觸互聯(lián)識(shí)別;不需要手機(jī)擁有紅外、WIFI或者藍(lán)牙功能,用戶在使用時(shí)無(wú)需對(duì)手機(jī)的紅外、WIFI或者藍(lán)牙功能進(jìn)行設(shè)置,并且和相關(guān)部件進(jìn)行匹配。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種手機(jī)聲波近場(chǎng)控制面板系統(tǒng),所述制面板系統(tǒng)實(shí)時(shí)性高、保密性好、易于使用且客戶體驗(yàn)好。
為解決上述技術(shù)問(wèn)題,本實(shí)用新型所采取的技術(shù)方案是:一種手機(jī)聲波近場(chǎng)控制面板系統(tǒng),其特征在于:包括若干個(gè)聲波近場(chǎng)控制面板、智能手機(jī)和服務(wù)器,所述聲波近場(chǎng)控制面板用于接收智能手機(jī)發(fā)出的聲波信號(hào)并根據(jù)接收的信號(hào)發(fā)出聲波信號(hào),聲波近場(chǎng)控制面板通過(guò)無(wú)線的方式與所述手機(jī)進(jìn)行連接,所述手機(jī)通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)與所述服務(wù)器進(jìn)行數(shù)據(jù)交互;所述聲波近場(chǎng)控制面板包括聲學(xué)傳感器及放大電路、音頻信號(hào)整形及處理電路、處理器、存儲(chǔ)器、音頻信號(hào)發(fā)生及濾波電路以及電聲轉(zhuǎn)換器及其驅(qū)動(dòng)電路,所述聲學(xué)傳感器及放大電路與所述音頻信號(hào)整形及處理電路的輸入端連接,用于拾取智能手機(jī)發(fā)出的聲音信號(hào);所述音頻信號(hào)整形及處理電路的輸出端與所述處理器的信號(hào)輸入端連接,用于對(duì)聲音信號(hào)進(jìn)行處理;所述存儲(chǔ)器與所述處理器雙向連接,用于存儲(chǔ)相關(guān)的數(shù)據(jù)及程序;所述音頻信號(hào)發(fā)生及濾波電路與所述處理器的信號(hào)輸出端連接,用于對(duì)處理器輸出的信號(hào)進(jìn)行轉(zhuǎn)換并濾波;所述音頻信號(hào)發(fā)生及濾波電路的信號(hào)輸出端與所述電聲轉(zhuǎn)換器及其驅(qū)動(dòng)電路的信號(hào)輸入端連接,電聲轉(zhuǎn)換器及其驅(qū)動(dòng)電路用于將電信號(hào)轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的音頻信號(hào)并以聲波的形式發(fā)射出去;所述音頻信號(hào)整形及處理電路為FSK調(diào)制電路,所述音頻信號(hào)發(fā)生及濾波電路為FSK解調(diào)電路;所述音頻信號(hào)整形及處理電路為DTMF調(diào)制電路,所述音頻信號(hào)發(fā)生及濾波電路為DTMF解調(diào)電路。
進(jìn)一步的技術(shù)方案在于:所述音頻信號(hào)整形及處理電路為A/D轉(zhuǎn)換電路,所述音頻信號(hào)發(fā)生及濾波電路為D/A轉(zhuǎn)換電路。
進(jìn)一步的技術(shù)方案在于:所述聲波近場(chǎng)控制面板還包括耳機(jī)接口,所述智能手機(jī)上的耳機(jī)接口與所述聲波近場(chǎng)控制面板上的耳機(jī)接口通過(guò)雙端耳機(jī)線連接。
進(jìn)一步的技術(shù)方案在于:所述聲波近場(chǎng)控制面板還包括藍(lán)牙或者WIFI模塊,所述智能手機(jī)上的維保APP可以在聲波近場(chǎng)身份識(shí)別電路作用下無(wú)需人工確認(rèn)即在現(xiàn)場(chǎng)多個(gè)所述聲波近場(chǎng)控制面板中鎖定指定的其中一個(gè)所述聲波近場(chǎng)控制面板的藍(lán)牙或者WIFI模塊進(jìn)行通信。
采用上述技術(shù)方案所產(chǎn)生的有益效果在于:采用了上述手機(jī)聲波近場(chǎng)控制的多媒體控制系統(tǒng)、智能家居系統(tǒng)、會(huì)議系統(tǒng)不需要移動(dòng)端為特殊的手持設(shè)備,可以實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單的操作。并且比同樣采用手機(jī)作為移動(dòng)端,依賴紅外,WIFI或者藍(lán)牙技術(shù)作為接收器和手機(jī)通信的多媒體控制系統(tǒng)、智能家居系統(tǒng)以及會(huì)議系統(tǒng)更加便捷,易于操作,具有很高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值和社會(huì)效益。
本實(shí)用新型所述控制面板系統(tǒng)中設(shè)有聲波近場(chǎng)控制面板,其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)潔,易于和手機(jī)互動(dòng)識(shí)別,操作方便,對(duì)解決密集教學(xué)樓教室電教設(shè)備智能化控制提供了完善的解決方案。
本實(shí)用新型采用移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)+的方法,通過(guò)成熟的、傳統(tǒng)的聲波傳輸和識(shí)別技術(shù),把智能移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)帶入傳統(tǒng)近場(chǎng)控制技術(shù)領(lǐng)域。在越來(lái)越普及的移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)智能終端應(yīng)用中,具有很廣闊的普及意義。
附圖說(shuō)明
下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。
圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例所述系統(tǒng)的原理框圖;
圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例中聲波近場(chǎng)控制面板的第一種原理框圖;
圖3是本實(shí)用新型實(shí)施例中聲波近場(chǎng)控制面板的第二種原理框圖;
圖4是本實(shí)用新型實(shí)施例中聲波近場(chǎng)控制面板的第三種原理框圖;
圖5是本實(shí)用新型實(shí)施例中身份識(shí)別流程圖;
圖6是本實(shí)用新型實(shí)施例中聲波近場(chǎng)控制面板增加耳機(jī)線通信原理框圖。
圖7是本實(shí)用新型實(shí)施例中聲波近場(chǎng)控制面板增加藍(lán)牙/WIFI模塊的原理框圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖,對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型的一部分實(shí)施例,而不是全部的實(shí)施例?;诒緦?shí)用新型中的實(shí)施例,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例,都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。
在下面的描述中闡述了很多具體細(xì)節(jié)以便于充分理解本實(shí)用新型,但是本實(shí)用新型還可以采用其他不同于在此描述的其它方式來(lái)實(shí)施,本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在不違背本實(shí)用新型內(nèi)涵的情況下做類(lèi)似推廣,因此本實(shí)用新型不受下面公開(kāi)的具體實(shí)施例的限制。
系統(tǒng)原理是根據(jù)手機(jī)必備的電子聲學(xué)部件,采用聲波調(diào)制和數(shù)字化技術(shù)、數(shù)據(jù)加密認(rèn)證技術(shù),利用移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)普及率高、手機(jī)易于連接后臺(tái)服務(wù)器等特征,使得系統(tǒng)實(shí)時(shí)性高、保密性好、易于使用,客戶體驗(yàn)非常好。
目前智能手機(jī)近場(chǎng)控制的應(yīng)用中紅外遙控技術(shù)是最適合的,然而不是所有的手機(jī)都支持這類(lèi)功能,導(dǎo)致其應(yīng)用一直沒(méi)能全面推廣,普及率極差。若采用WIFI或者藍(lán)牙技術(shù),則手機(jī)和定位器的WIFI和藍(lán)牙無(wú)線技術(shù)難以控制在某個(gè)近場(chǎng)范圍,比如20cm以內(nèi),所以在小范圍內(nèi)有多個(gè)接收器要分時(shí)連接時(shí)需要人工參與匹配選擇,操作繁瑣。另外,WIFI和藍(lán)牙技術(shù)主要用于聯(lián)網(wǎng)通信,支持復(fù)雜的標(biāo)準(zhǔn)通訊協(xié)議,其匹配和通信過(guò)程耗時(shí)復(fù)雜。這兩種技術(shù)適合長(zhǎng)時(shí)間大量數(shù)據(jù)的傳輸卻不適合控制信息極少量數(shù)據(jù)傳輸?shù)膽?yīng)用場(chǎng)景。而采用智能手機(jī)聲波技術(shù)則不同,由于智能手機(jī)100%全部采用音頻A/D,D/A數(shù)字技術(shù),配有多級(jí)靈敏度調(diào)節(jié)(麥克風(fēng)端)和音量調(diào)節(jié)(揚(yáng)聲器端)電路,手機(jī)和接收器的信號(hào)傳輸很容易通過(guò)控制麥克風(fēng)輸入靈敏度和音頻輸出音量大小實(shí)現(xiàn)很小的近場(chǎng)范圍一對(duì)一無(wú)需人工確認(rèn)的自動(dòng)匹配和通信。再者,單個(gè)手機(jī)的音頻采集和播放系統(tǒng)不是為數(shù)據(jù)通信而設(shè)計(jì)的,本身沒(méi)有復(fù)雜的握手、會(huì)話等協(xié)議,其反應(yīng)快,支持面最廣,APP編程容易,因此非常適合用于簡(jiǎn)短身份識(shí)別和控制數(shù)據(jù)的傳輸應(yīng)用場(chǎng)合。
手機(jī)聲波近場(chǎng)控制面板系統(tǒng)的原理和聲波近場(chǎng)識(shí)別技術(shù)系統(tǒng)相同,利用手機(jī)必定配套的聲學(xué)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)手機(jī)及其需要控制的設(shè)備(例如:多媒體課室中控系統(tǒng))的近場(chǎng)通信,這種通信可以是單向的,即手機(jī)發(fā)往需要控制的設(shè)備,也可以是雙向的。
如圖1所示,本實(shí)用新型實(shí)施例公開(kāi)了一種手機(jī)聲波近場(chǎng)控制面板系統(tǒng),包括若干個(gè)聲波近場(chǎng)控制面板、智能手機(jī)和服務(wù)器,所述聲波近場(chǎng)控制面板用于接收智能手機(jī)發(fā)出的聲波信號(hào)并根據(jù)接收的信號(hào)發(fā)出聲波信號(hào),聲波近場(chǎng)控制面板通過(guò)無(wú)線的方式與所述手機(jī)進(jìn)行連接,所述手機(jī)通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)與所述服務(wù)器進(jìn)行數(shù)據(jù)交互。
教室1-n中控帶有聲波近場(chǎng)控制面板,教師來(lái)到某個(gè)課室,可以打開(kāi)手機(jī)APP,靠近聲波近場(chǎng)控制面板。智能手機(jī)具有網(wǎng)絡(luò)功能和全球唯一手機(jī)號(hào),并且APP易于采用輸入賬戶密碼等身份識(shí)別手段,易于安全識(shí)別和保密。若聯(lián)動(dòng)后臺(tái)服務(wù)器,還可以實(shí)現(xiàn)教師手機(jī)才能通過(guò)聲波近場(chǎng)控制面板控制電教設(shè)備,避免學(xué)生和閑雜人員非授權(quán)使用。也可以通過(guò)聯(lián)動(dòng)學(xué)校的排課表,自動(dòng)按課程時(shí)間段授權(quán)指定老師使用設(shè)備。
在本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例中,如圖2所示,所述聲波近場(chǎng)控制面板包括聲學(xué)傳感器及放大電路、音頻信號(hào)整形及處理電路、處理器、存儲(chǔ)器、音頻信號(hào)發(fā)生及濾波電路以及電聲轉(zhuǎn)換器及其驅(qū)動(dòng)電路。所述聲學(xué)傳感器及放大電路與所述音頻信號(hào)整形及處理電路的輸入端連接,用于拾取智能手機(jī)發(fā)出的聲音信號(hào);所述音頻信號(hào)整形及處理電路的輸出端與所述處理器的信號(hào)輸入端連接,用于對(duì)聲音信號(hào)進(jìn)行處理;所述存儲(chǔ)器與所述處理器雙向連接,用于存儲(chǔ)相關(guān)的數(shù)據(jù)及程序;所述音頻信號(hào)發(fā)生及濾波電路與所述處理器的信號(hào)輸出端連接,用于對(duì)處理器輸出的信號(hào)進(jìn)行轉(zhuǎn)換并濾波;所述音頻信號(hào)發(fā)生及濾波電路的信號(hào)輸出端與所述電聲轉(zhuǎn)換器及其驅(qū)動(dòng)電路的信號(hào)輸入端連接,電聲轉(zhuǎn)換器及其驅(qū)動(dòng)電路用于將電信號(hào)轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的音頻信號(hào)并以聲波的形式發(fā)射出去;
圖2中,智能手機(jī)示意圖連接的箭頭表示智能手機(jī)和聲波近場(chǎng)控制面板的信號(hào)傳輸方向。整個(gè)系統(tǒng)的硬件成本為聲波近場(chǎng)控制面板成本。整體電路主要由音頻信號(hào)放大和處理電路以及處理器系統(tǒng)電路構(gòu)成,都是非常成熟和常用的中、低頻電路(低于1MHz),沒(méi)有高頻電路,只要設(shè)計(jì)合理,成本較低,易于生產(chǎn)。其成本優(yōu)勢(shì)、維護(hù)便利性大大優(yōu)于基于WIFI、藍(lán)牙技術(shù)的接收器,因?yàn)檫@些電路都涉及高頻電路和復(fù)雜處理器的應(yīng)用。
聲波數(shù)據(jù)信號(hào)傳輸技術(shù)可以采用以下三種技術(shù)手段,但是不局限于以下介紹的這三種。
(1)采用FSK調(diào)制解調(diào)技術(shù)
由于處理的信號(hào)頻率較低,所需傳輸?shù)纳矸葑R(shí)別數(shù)據(jù)很少,圖3中的處理器可以是低性能的廉價(jià)4位、8位單片機(jī)。整個(gè)聲波傳輸通信方式可以采用FSK調(diào)制解調(diào)方式。FSK解調(diào)采用單片鎖相環(huán)電路,若載波頻率較低,則可以直接放大整形后輸入單片機(jī),通過(guò)脈沖測(cè)寬方法解調(diào)出信號(hào)。調(diào)制電路可以采用單片機(jī)外圍可控震蕩電路或者在載波頻率較低時(shí)由單片機(jī)通過(guò)內(nèi)部定時(shí)器產(chǎn)生。電路結(jié)構(gòu)圖如下。
(2)采用DTMF技術(shù)
由于處理的信號(hào)頻率較低,所需傳輸?shù)纳矸葑R(shí)別數(shù)據(jù)很少,采用電話機(jī)中大量使用的DTMF信號(hào)發(fā)生和接收解碼專用芯片,即可完成數(shù)據(jù)接收和發(fā)送,無(wú)需單片機(jī)干預(yù)編解碼。因?yàn)橹恍栌肐O口對(duì)DTMF專用芯片讀取和寫(xiě)入數(shù)據(jù),所以可以采用非常低端廉價(jià)的單片機(jī)實(shí)現(xiàn)。這種方法其實(shí)是把身份識(shí)別數(shù)據(jù)當(dāng)作一串電話號(hào)碼處理即可,數(shù)據(jù)傳輸?shù)韧瑩茈娫捥?hào)碼,在手機(jī)APP編程中也非常容易實(shí)現(xiàn)。安卓和蘋(píng)果開(kāi)發(fā)包/SDK中都有現(xiàn)成的DTMF發(fā)生和解調(diào)函數(shù)調(diào)用。其技術(shù)可靠,易于實(shí)現(xiàn),開(kāi)發(fā)周期短,成本低廉。即使不采用專用DTMF芯片,處理器直接通過(guò)整形電路和低通濾波器直接編碼和解碼DTMF信號(hào)也是可行的。只是處理性能要求稍高一些而已。
(3)采用音頻數(shù)字采樣和編解碼技術(shù)
如圖4所示,這種方法把輸入的模擬音頻信號(hào)放大后經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成數(shù)字編碼送入處理器中,進(jìn)行數(shù)字解碼。輸出則處理器進(jìn)行數(shù)字調(diào)制后經(jīng)過(guò)D/A轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成模擬信號(hào)輸出。這種方式采用軟件實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)調(diào)制和解調(diào),靈活性高,數(shù)據(jù)傳輸速率高,但是要求較高性能的處理器及其周邊電路,成本較高。
上述的三種聲波數(shù)據(jù)信號(hào)傳輸技術(shù)在手機(jī)端可以除了調(diào)用開(kāi)發(fā)平臺(tái)已經(jīng)提供的函數(shù)和控件外,還可以采用傅立葉變化技術(shù),對(duì)采集到的聲波信號(hào)進(jìn)行分析;采用三角函數(shù)信號(hào)發(fā)生合成技術(shù)生成聲波信號(hào)。
未放置侵權(quán)控制,本聲波控制面板采用動(dòng)態(tài)身份認(rèn)證技術(shù),其身份數(shù)據(jù)的認(rèn)證軟件執(zhí)行流程如圖5所示:
智能手機(jī)發(fā)送特定的聲波啟動(dòng)信號(hào)Sn,聲波近場(chǎng)控制面板接收到完整的聲波啟動(dòng)信號(hào)Sn,則以聲波的形式發(fā)送自身唯一標(biāo)號(hào)IDn給智能手機(jī),智能手機(jī)上傳所述IDn至服務(wù)器,服務(wù)器根據(jù)所述IDn產(chǎn)生動(dòng)態(tài)碼Vni,智能手機(jī)獲取所述動(dòng)態(tài)碼Vni并將其以聲波的形式發(fā)送給所述聲波近場(chǎng)控制面板,聲波近場(chǎng)控制面板根據(jù)動(dòng)態(tài)碼Vni回傳加密碼Ani至智能手機(jī),智能手機(jī)上傳加密碼Ani至服務(wù)器,服務(wù)器判斷加密碼Ani的合法性,若合法,則采用所述自身唯一標(biāo)號(hào)IDn,若不合法則不采用所述自身唯一標(biāo)號(hào)IDn。
啟動(dòng)信號(hào)Sn是一串預(yù)先編制好的信號(hào),可以是固定數(shù)字串,也可以是符合某個(gè)格式的動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù),作為觸發(fā)接收器發(fā)送IDn的信號(hào)。接收器接收到完整的符合要求的Sn后發(fā)送自身的唯一編號(hào)IDn給手機(jī)。手機(jī)通過(guò)移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)傳輸IDn給后臺(tái)服務(wù)器,服務(wù)器根據(jù)IDn生成動(dòng)態(tài)碼Vni。Vni的生成函數(shù)如下:
Vni=F1n(IDn) (1)。
式(1)中n,i為自然數(shù)下標(biāo)。n為某個(gè)聲波近場(chǎng)控制面板的序號(hào),i為某次動(dòng)態(tài)碼的序號(hào)。
服務(wù)器存儲(chǔ)對(duì)應(yīng)接收器的F1n代碼和數(shù)據(jù),而聲波近場(chǎng)控制面板預(yù)先存儲(chǔ)F1n的解密函數(shù)F2n的代碼和數(shù)據(jù),接收到Vni后通過(guò)F2n計(jì)算出Ani通過(guò)手機(jī)傳輸給服務(wù)器,其密函式為:
Ani=F2n(Vni)(2)
式(2)中n,i為自然數(shù)下標(biāo)。n為某個(gè)聲波近場(chǎng)控制面板的序號(hào),i為某次動(dòng)態(tài)碼的序號(hào)或者某次動(dòng)態(tài)碼Vni的解密碼的序號(hào)。
可見(jiàn),適當(dāng)選擇加密函數(shù)組F1n和解密函數(shù)組F2n,則Vni、Ani可以根據(jù)IDn唯一獲得。只要i足夠長(zhǎng)并且某次的Vni和Ani與下次的Vn(i+1),An(i+1)相關(guān)性足夠弱即可實(shí)現(xiàn)很強(qiáng)的加密效果。
為了減少智能手機(jī)和聲音近場(chǎng)識(shí)別裝置的通信回合并且簡(jiǎn)化加密流程,可以在聲音近場(chǎng)識(shí)別裝置中預(yù)存Ani和i的關(guān)系函數(shù),其接收到啟動(dòng)信號(hào)Sn后直接發(fā)送Ani和i給手機(jī)上傳給服務(wù)器認(rèn)證,手機(jī)預(yù)存F2n即可。只要i足夠長(zhǎng),Ani與下次的An(i+1)相關(guān)性足夠弱,Ani位數(shù)足夠大,其加密效果也比較好。
F1不在手機(jī)App代碼中,因此不容易通過(guò)破解手機(jī)App破解整個(gè)系統(tǒng)。當(dāng)然,某個(gè)聲波近場(chǎng)控制面板的F2可以通過(guò)暴力拆獲取,但是不會(huì)影響其它聲波近場(chǎng)控制面板的加密強(qiáng)度。再者,手機(jī)APP啟動(dòng)后可以進(jìn)行使用者識(shí)別,包括確定所用手機(jī)號(hào)(即確認(rèn)SIM卡)合法性,需要使用者輸入進(jìn)入密碼等,加強(qiáng)保密安全。
最后作為補(bǔ)充,本實(shí)用新型產(chǎn)生的聲波近場(chǎng)控制面板還配有耳機(jī)輸入口,用于特殊環(huán)境下和智能手機(jī)的有線通信,即插接耳機(jī)線通信。連接結(jié)構(gòu)如圖6所示。圖6中,接收器的耳機(jī)口音頻解調(diào)輸入接手機(jī)耳機(jī)口的立體聲輸出(左聲道或者右聲道之一);IO信號(hào)/音頻調(diào)制輸入接手機(jī)耳機(jī)口的MIC輸入。由于手機(jī)MIC輸入口支持按鍵操作信號(hào)直接輸入,接收器的處理器可以直接發(fā)送這類(lèi)信號(hào)進(jìn)行輸入通信。也可以輸出調(diào)制的音頻信號(hào)進(jìn)行通信。這種有線連接方式采用的調(diào)制和解調(diào)技術(shù)、加密解密技術(shù)則與本實(shí)用新型上面所敘述的無(wú)線聲波處理類(lèi)似,在此不再重復(fù)說(shuō)明,請(qǐng)參閱上面有關(guān)章節(jié)。
采用了上述手機(jī)聲波近場(chǎng)控制的多媒體控制系統(tǒng)、智能家居系統(tǒng)、會(huì)議系統(tǒng)不需要移動(dòng)端為特殊的手持設(shè)備,可以實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單的操作。并且比同樣采用手機(jī)作為移動(dòng)端,依賴WIFI或者藍(lán)牙技術(shù)作為接收器和手機(jī)通信的多媒體控制系統(tǒng)、智能家居系統(tǒng)以及會(huì)議系統(tǒng)更加便捷,易于操作,具有很高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值和社會(huì)效益。
本實(shí)用新型所述控制面板系統(tǒng)中設(shè)有聲波近場(chǎng)控制面板,其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)潔,易于和手機(jī)互動(dòng)識(shí)別,操作方便,對(duì)解決密集教學(xué)樓教室電教設(shè)備智能化控制提供了完善的解決方案。
本實(shí)用新型采用移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)+的方法,通過(guò)成熟的、傳統(tǒng)的聲波傳輸和識(shí)別技術(shù),把智能移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)帶入傳統(tǒng)近場(chǎng)控制技術(shù)領(lǐng)域。在越來(lái)越普及的移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)智能終端應(yīng)用中,具有很廣闊的普及意義。