激光音频传输设备:自动对准的无线安全通信

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"Laser Audio Transmitter - 一个无需用户手动对准的激光音频传输概念设备,通过单轴发射/接收装置将模拟音频信号通过激光束传输,接收器使用伺服电机由微控制器控制自动对准,实现无线音频信号传输,且具有防止被窃听的安全特性。" 本文介绍了一个创新项目——Laser Audio Transmitter,它探索了利用激光束作为传输媒介进行音频信号传递的可能性。传统的无线音频传输技术,如蓝牙或Wi-Fi,可能会面临信号干扰和安全问题。相比之下,激光音频传输提供了一种更为聚焦和定向的通信方式。 项目的核心在于一个单轴的发射器/接收器设置。发射器接收通过标准3.5mm音频插孔输入的模拟音频信号,并将其转换为光信号,通过激光束发送出去。接收端则能在一个水平平面上自由旋转,内置的伺服电机由微控制器精确控制,自动调整接收角度,确保与发射器的激光束对齐,即使在移动或稍微偏移的情况下也能保持连接。 激光通信的一个关键优势是其方向性,这使得激光音频传输具有更高的安全性。由于激光束只能在直线上传播,除非有特定的接收设备,否则其他设备难以捕获或“窃听”到传输的音频信号。这在某些需要保密或物理连接不切实际的环境中,例如军事通信、远程监控或者安全敏感的会议中,具有显著的应用价值。 此外,激光通信还具备高速传输数据的能力,尽管此项目主要关注音频传输,但激光技术在自由空间光学(Free Space Optics, FSO)领域的应用也包括高速数据传输,可以用于远距离、高带宽的通信需求。FSO在城市间的互联网连接、无人机通信以及太空通信等方面展现出巨大潜力。 然而,激光通信也有其挑战,比如大气条件(如雾霾、雨雪或湍流)可能影响光束的传播质量和稳定性。为了克服这些障碍,可能需要采用纠错编码、功率调整或者使用多路径传输等技术。 Laser Audio Transmitter项目展示了一个结合激光技术和音频传输的创新方案,它不仅提供了一种新颖的无线音频传输方式,而且在安全性和隐私保护方面表现出优势。随着技术的发展,激光通信有可能成为未来音频和数据传输的重要组成部分。

解释以下代码bool ret = laser.initialize(); if (ret) { ret = laser.turnOn(); } else { RCLCPP_ERROR(node->get_logger(), "%s\n", laser.DescribeError()); } auto laser_pub = node->create_publisher<sensor_msgs::msg::LaserScan>("scan", rclcpp::SensorDataQoS()); auto stop_scan_service = [&laser](const std::shared_ptr<rmw_request_id_t> request_header, const std::shared_ptr<std_srvs::srv::Empty::Request> req, std::shared_ptr<std_srvs::srv::Empty::Response> response) -> bool { return laser.turnOff(); }; auto stop_service = node->create_service<std_srvs::srv::Empty>("stop_scan",stop_scan_service); auto start_scan_service = [&laser](const std::shared_ptr<rmw_request_id_t> request_header, const std::shared_ptr<std_srvs::srv::Empty::Request> req, std::shared_ptr<std_srvs::srv::Empty::Response> response) -> bool { return laser.turnOn(); }; auto start_service = node->create_service<std_srvs::srv::Empty>("start_scan",start_scan_service); rclcpp::WallRate loop_rate(20); while (ret && rclcpp::ok()) { LaserScan scan;// if (laser.doProcessSimple(scan)) { auto scan_msg = std::make_shared<sensor_msgs::msg::LaserScan>(); scan_msg->header.stamp.sec = RCL_NS_TO_S(scan.stamp); scan_msg->header.stamp.nanosec = scan.stamp - RCL_S_TO_NS(scan_msg->header.stamp.sec); scan_msg->header.frame_id = frame_id; scan_msg->angle_min = scan.config.min_angle; scan_msg->angle_max = scan.config.max_angle; scan_msg->angle_increment = scan.config.angle_increment; scan_msg->scan_time = scan.config.scan_time; scan_msg->time_increment = scan.config.time_increment; scan_msg->range_min = scan.config.min_range; scan_msg->range_max = scan.config.max_range; int size = (scan.config.max_angle - scan.config.min_angle)/ scan.config.angle_increment + 1; scan_msg->ranges.resize(size); scan_msg->intensities.resize(size); for(size_t i=0; i < scan.points.size(); i++) { int index = std::ceil((scan.points[i].angle - scan.config.min_angle)/scan.config.angle_increment); if(index >=0 && index < size) { scan_msg->ranges[index] = scan.points[i].range; scan_msg->intensities[index] = scan.points[i].intensity; } } laser_pub->publish(*scan_msg); } else { RCLCPP_ERROR(node->get_logger(), "Failed to get scan"); } if(!rclcpp::ok()) { break; } rclcpp::spin_some(node); loop_rate.sleep(); } RCLCPP_INFO(node->get_logger(), "[YDLIDAR INFO] Now YDLIDAR is stopping ......."); laser.turnOff(); laser.disconnecting(); rclcpp::shutdown(); return 0; }

2023-05-30 上传