一种声波通信方法与装置制造方法及图纸

本申请公开了一种声波通信方法和装置，包括：利用发送端获取第一文件信息，将第一文件信息转码为二进制的发送数据，按照预设编码规则调制发送数据，生成音频信息并发送；利用接收端接收音频信息，按照预设编码规则解调音频信息，得到二进制的接收数据，再将接收数据转码为第二文件信息；其中预设编码规则包括：二进制的第一数码对应第一频率组的任意频率，二进制的第二数码对应第二频率组的任意频率，相邻字节的相同数码对应不同频率。根据该预设编码规则，根据同一频率组内不同频率的变化次数，可以判断发送数据中连续的相同数码的个数，算法简洁快速，传播时不受噪音的干扰，能够准确识别并解析音频信息，提高声波通信的效率和准确度。

【技术实现步骤摘要】
一种声波通信方法与装置
本专利技术涉及通信
，特别涉及一种声波通信方法与装置。
技术介绍
声波通信技术类似于模拟线路上传统电话的声通信，虽然现在我们有更快更强大的互联网通信以及NFC和蓝牙等短距离通信系统，但是声波通信仍然是一个很好的选择，第一，扬声器和麦克风获取途径普遍且成本低廉，第二，声波通信不需要任何特殊的硬件或者设备，甚至可以在性能非常有限的单片机系统上运行。基于这两点，声波通信的硬件支持非常广泛，具有极高的通用性。但是其也有局限性，声波通信的传输介质为空气，因此，设备音量大小、通信距离远近、环境噪音大小都成为其影响因素，设备音量越大，效果越好，设备麦克风与发声扬声器距离越近，通信效果越好；环境噪音越多波段越杂，通信效果越差。声波通信的一大应用领域是设备的配对，近年来智能硬件逐渐崛起，消费类智能电子产品兴起，如智能手表、智能手环、智能电视、智能音响等，智能硬件大多配合安卓、苹果手机进行控制，只能设备在初始化时需要先连接上wifi，由手机进行识别后才能在手机和设备之间进行通信。但是很多智能硬件的设计基于成本以及市场需求考虑都没有配备显示屏、键盘或者其他输入设备，故无法直接输入WIFI初始化信息(WIFI账号以及密码)，因此市面上使用声波通信对无屏智能设备配网以及蓝牙配对开始流行起来，简单来讲，就是通过手机把携带WIFI初始化信息以声波形式传递给无屏智能设备，从而实现设备识别并建立手机与设备之间的网络连接。市面上已经有的各种声波通信的方案中，比较成熟的有蛐蛐儿、chirp等公司的作品，蛐蛐儿使用18个字符编码对应18个声波频段，chirp用20个字符编码对应于20个声波频段，还有一些其他方案，他们都有一个共同点，那就是频段多，大部分为8至20个频段，随着频段增多随之而来的是实现难度的直线上升。基本上，这些方案都是将字符表进行编码然后映射到若干个频段的声波，其优点是提高了通信效率，但是携带信息的频段数量较多，信息声波在空气中传播时混入大量噪音，从而对接收端识别造成困难，以及增加了接收端的编程难度。因此，如何提供一种解决上述技术问题的方案是目前本领域技术人员需要解决的问题。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种声波通信方法与装置，以便能快速有效利用声波进行通信。其具体方案如下：一种声波通信方法，包括：利用发送端获取第一文件信息，将所述第一文件信息转码为二进制的发送数据，按照预设编码规则调制所述发送数据，生成音频信息，然后发送所述音频信息；利用接收端接收所述音频信息，按照所述预设编码规则解调所述音频信息，得到二进制的接收数据，再将所述接收数据转码为第二文件信息；其中所述预设编码规则包括：二进制的第一数码对应第一频率组的任意频率，二进制的第二数码对应第二频率组的任意频率，调制时相邻字节的相同数码对应的频率不同。优选的，所述第一频率组和所述第二频率组的频率均处于16kHz至23kHz之间。优选的，所述第一频率组对应的频率范围与所述第二频率组对应的频率范围的交集为空。优选的，所述第一频率组的频率包括第一频率和第二频率；所述第二频率组的频率包括第三频率和第四频率。优选的，所述第一频率、所述第二频率、所述第三频率与所述第四频率之间，均间隔1kHz。优选的，所述第一频率、所述第二频率、所述第三频率与所述第四频率分别为18kHz，19kHz，20kHz，21kHz。相应的，本专利技术公开了一种声波通信装置，包括：发送端，用于获取第一文件信息，将所述第一文件信息转码为二进制的发送数据，按照预设编码规则调制所述发送数据，生成音频信息，然后发送所述音频信息；接收端，用于接收所述音频信息，按照所述预设编码规则解调所述音频信息，得到二进制的接收数据，再将所述接收数据转码为第二文件信息；其中所述预设编码规则包括：二进制的第一数码对应第一频率组的任意频率，二进制的第二数码对应第二频率组的任意频率，调制时相邻字节的相同数码对应的频率不同。优选的，所述第一频率组和所述第二频率组的频率均处于16kHz至23kHz之间。优选的，所述第一频率组对应的频率范围与所述第二频率组对应的频率范围的交集为空。优选的，所述第一频率组的频率包括第一频率和第二频率；所述第二频率组的频率包括第三频率和第四频率。本专利技术公开了一种声波通信方法，包括：利用发送端获取第一文件信息，将所述第一文件信息转码为二进制的发送数据，按照预设编码规则调制所述发送数据，生成音频信息，然后发送所述音频信息；利用接收端接收所述音频信息，按照所述预设编码规则解调所述音频信息，得到二进制的接收数据，再将所述接收数据转码为第二文件信息；其中所述预设编码规则包括：二进制的第一数码对应第一频率组的任意频率，二进制的第二数码对应第二频率组的任意频率，调制时相邻字节的相同数码对应的频率不同。根据该预设编码规则，发送数据中相同的连续数码对应同一频率组内的不同频率，根据同一频率组内不同频率的变化次数，可以判断发送数据中连续的相同数码的个数，算法简洁快速，传播时不受噪音的干扰，不遗漏或丢失信息，能够准确识别并解析音频信息，提高声波通信的效率和准确度。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例中一种声波通信方法的步骤流程图；图2为本专利技术实施例中一种具体的调制过程的步骤流程图；图3为本专利技术实施例中一种声波通信装置的结构分布图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。本专利技术实施例公开了一种声波通信方法，参见图1所示，包括：S1：利用发送端获取第一文件信息，将所述第一文件信息转码为二进制的发送数据，按照预设编码规则调制所述发送数据，生成音频信息，然后发送所述音频信息；S2：利用接收端接收所述音频信息，按照所述预设编码规则解调所述音频信息，得到二进制的接收数据，再将所述接收数据转码为第二文件信息；其中所述预设编码规则包括：二进制的第一数码对应第一频率组的任意频率，二进制的第二数码对应第二频率组的任意频率，调制时相邻字节的相同数码对应的频率不同。可以理解的是，本实施例中有关获取文件、转码调制并发送、接收文件解调再转码的整个流程，是声波通信通用的流程。但是，本专利技术中的转码格式必须为二进制，相应的调制和解调依据的预设编码规则与现有技术中不同，为二进制对应的解调规则。本实施例中的预设编码规则，是对2FSK(Frequency-shiftkeying，二进制频移键控调制)的进一步优化。2FSK能够将声波信息频率区分开来从而使接收端代码简化，对信息生成声波文件，如果按照标准的2FSK方式，数码0和1分别对应18kHz与19kHz，发送端发送相应的音频信息，即每个数码字节以对应的频率发送持续时间为50ms的声波片段。接收端的代码必须用定时器记录相本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种声波通信方法，其特征在于，包括：利用发送端获取第一文件信息，将所述第一文件信息转码为二进制的发送数据，按照预设编码规则调制所述发送数据，生成音频信息，然后发送所述音频信息；利用接收端接收所述音频信息，按照所述预设编码规则解调所述音频信息，得到二进制的接收数据，再将所述接收数据转码为第二文件信息；其中所述预设编码规则包括：二进制的第一数码对应第一频率组的任意频率，二进制的第二数码对应第二频率组的任意频率，调制时相邻字节的相同数码对应的频率不同。

【技术特征摘要】
1.一种声波通信方法，其特征在于，包括：利用发送端获取第一文件信息，将所述第一文件信息转码为二进制的发送数据，按照预设编码规则调制所述发送数据，生成音频信息，然后发送所述音频信息；利用接收端接收所述音频信息，按照所述预设编码规则解调所述音频信息，得到二进制的接收数据，再将所述接收数据转码为第二文件信息；其中所述预设编码规则包括：二进制的第一数码对应第一频率组的任意频率，二进制的第二数码对应第二频率组的任意频率，调制时相邻字节的相同数码对应的频率不同。2.根据权利要求1所述声波通信方法，其特征在于，所述第一频率组和所述第二频率组的频率均处于16kHz至23kHz之间。3.根据权利要求2所述声波通信方法，其特征在于，所述第一频率组对应的频率范围与所述第二频率组对应的频率范围的交集为空。4.根据权利要求3所述声波通信方法，其特征在于，所述第一频率组的频率包括第一频率和第二频率；所述第二频率组的频率包括第三频率和第四频率。5.根据权利要求4所述声波通信方法，其特征在于，所述第一频率、所述第二频率、所述第三频率与所述第四频率之间，均间隔1kHz。6.根据权利要求5...

【专利技术属性】
技术研发人员：曾维亮，余荣，张浩川，孔令帅，钟德宝，
申请(专利权)人：广东工业大学，
类型：发明
国别省市：广东,44