新的廣播服務(wù)云模型和圖像傳感器通信

近幾十年來，移動(dòng)通信的主要數(shù)據(jù)流量是以射頻技術(shù)為基礎(chǔ)的?？梢姽馔ㄐ牛╒LC）是一種與射頻通信技術(shù)合作的新技術(shù)。目前，圖像傳感器在智能設(shè)備上有很大的發(fā)展，且這種發(fā)展主要集中在圖像傳感器通信上，即光學(xué)攝像機(jī)通信（OCC）。光學(xué)攝像機(jī)通信（OCC）比傳統(tǒng)的VLC具有更高的定向通信。但是，因?yàn)閿z像機(jī)接收的信號是一個(gè)沒有反饋信息的離散圖像，而攝像機(jī)的通信應(yīng)用是基于廣播拓?fù)涞?，因此OCC的同步是一個(gè)重要的問題。

本文分析了兩種圖像傳感器的攝像機(jī)通信系統(tǒng)的性能，提出了OCC-ID，一種使用相機(jī)通信和云模型廣播服務(wù)的新架構(gòu)。攝像機(jī)圖像傳感器的結(jié)構(gòu)可以分為兩種主要技術(shù)：CCD(電荷藕合器件圖像傳感器)和CMOS(金屬氧化物半導(dǎo)體元件圖像傳感器)，與這兩種技術(shù)相對應(yīng)，圖像傳感器的操作可被定義為全局快門和滾動(dòng)快門。在滾動(dòng)快門圖像傳感器中，圖像像素被逐行捕捉，不同像素圖像會在不同時(shí)間曝光，由于像素之間曝光時(shí)間的延遲，滾動(dòng)快門機(jī)制可以記錄相對于時(shí)間的物體的變化狀態(tài)；對于全局快門所有像素傳感器同時(shí)打開和關(guān)閉，圖像的所有像素將在相同時(shí)間內(nèi)同時(shí)獲得信息，可以提高捕捉移動(dòng)對象的曝光能力。兩者相比，在同步方面，滾動(dòng)快門比全局快門更有優(yōu)勢。

OCC-ID的體系結(jié)構(gòu)如圖所示。OCC-ID架構(gòu)主要由三個(gè)部分組成：發(fā)射器、接收器和云計(jì)算基礎(chǔ)設(shè)施。該架構(gòu)的主要貢獻(xiàn)是為數(shù)據(jù)管理提供廣播服務(wù)和云架構(gòu)的攝像機(jī)通信。ID嵌入在光信道中，經(jīng)過調(diào)制，接收機(jī)利用攝像頭對LED的嵌入式信息進(jìn)行解碼，根據(jù)ID定向到云服務(wù)的廣播鏈路，與傳統(tǒng)的ID系統(tǒng)相比，OCC-ID架構(gòu)顯示了動(dòng)態(tài)管理的優(yōu)勢。

圖：OCC-ID結(jié)構(gòu)

刊名：International Journal of Distributed Sensor Networks（英）

刊期：2016年第10期

作者：Thithanhnhan Le

編譯：杜桂枝