物联网学报 ›› 2018, Vol. 2 ›› Issue (2): 49-53.doi: 10.11959/j.issn.2096-3750.2018.00052

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基于声波相位的物联网感知技术

刘洋,张武雄,房卫东   

  1. 中国科学院上海微系统与信息技术研究所，上海 200050
  • 修回日期:2018-05-20 出版日期:2018-06-01 发布日期:2018-07-03
  • 作者简介:刘洋（1991-），男，中国科学院上海微系统与信息技术研究所博士生，主要研究方向为无线定位、物联网、普适计算等。|张武雄（1985-），男，博士，中国科学院上海微系统与信息技术研究所副研究员，主要研究方向为物联网、车联网、室内定位等。|房卫东（1971-），男，中国科学院上海微系统与信息技术研究所高级工程师，主要研究方向为无线传感器网络的可信传输、信任管理与安全路由协议等。

IoT sensing technology based on acoustic phase

Yang LIU,Wuxiong ZHANG,Weidong FANG   

  1. Shanghai Institute of Microsystem and Information Technology,Chinese Academy of Sciences,Shanghai 200050,China
  • Revised:2018-05-20 Online:2018-06-01 Published:2018-07-03

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摘要：

物联网设备之间的感知以及交互技术是物联网行业发展必备基础之一。随着多媒体设备越来越普及（如智能手机、平板电脑、家庭音响），普遍存在于这些设备上的扬声器和麦克风使低成本声波设备与设备之间的交互技术成为可能。而声波具有的低速率、低频率的物理特性，使基于声波的感知技术具有较高的精度、较低的计算量等优点。基于此，提出一种声源与移动设备之间基于声波的相位差测量方法，以在不同的移动设备与声源之间进行高精度的距离测量。在一定范围内，首先，移动设备接收声源发送的单频率声音信号，并利用声音信号与声源的音频模块进行相位同步，然后，通过计算移动设备与声源之间相位差，计算移动设备与声源之间距离的改变。

关键词: 物联网感知技术, 相位补偿, 声波测距

Abstract:

The perception and interaction technology between IoT devices is one of the necessary foundations for the development of the Internet of things.With the growing popularity of multimedia devices,such as smart phones,tablet,and home audio,the speakers and microphones are ubiquitous on these devices which make it possible to the low cost interaction between devices using acoustic signal.The low speed and low frequency physical properties of sound waves make the acoustic-based sensing technology have higher accuracy and lower computation.A phase based measurement method using acoustic signals was proposed,which could be used to measure high precision distance between different mobile devices and sound sources.In a certain range,firstly,the mobile device receives the single frequency acoustic signal transmitted by a sound source.The mobile device uses the sound signal to synchronize the phase between the mobile devices the sound source,and then calculates the distance between the mobile device and the sound source by calculating the phase difference during movement.

Key words: IoT perception technology, phase compensation, acoustic ranging

中图分类号: 

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