CN111970722B - 一种基于nb通讯的智能仪表通讯方式优化方法 - Google Patents
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Abstract
一种基于NB通讯的智能仪表通讯方式优化方法，包括：记录每个仪表端的上报数据、数据上报时间；统计各个时间点每个仪表的数据上报状况；对每个仪表数据上报状况进行相关性分析，得到每个仪表数据相关性结果；对所有仪表端的上报数据、数据上报时间、信号参数数据和环境因素数据进行区域性的划分和时间段的划分并统计各个时间段内、各个区域段内所有仪表端的数据上报状况、信号参数数据和环境因素数据；分别对各个区域段内和各个时间段内所有仪表的数据上报状况、信号参数数据和环境因素数据进行相关性分析，得到各个区域段内和各个时间段内所有仪表数据相关性结果；根据相关性结果，重新配置仪表表端参数，使得仪表数据通讯成功率最大。
Description
技术领域
本申请涉及智能仪表通讯技术领域，尤其涉及一种基于NB通讯的智能仪表通讯方式优化方法。
背景技术
移动通信正在从人和人的连接，向人与物以及物与物的连接迈进，万物互联是必然趋势。然而当前的4G网络在物与物连接上能力不足。对于电信运营商而言，车联网、智慧医疗、智能家居等物联网应用将产生连接，远远超过人与人之间的通信需求。因为NB-IoT自身具备的低功耗、广覆盖、低成本、大容量等优势，使其可以广泛应用于多种垂直行业，如远程抄表、资产跟踪、智能停车、智慧农业等。同样智能仪表在未来的生活中担任重要的角色，对于智能仪表通讯的要求也会越来越高。
地理位置和环境因素也会影响仪表通讯状态，然而现有的智能仪表通讯方法对地理位置和环境因素产生的影响未做系统的分析和处理，因此智能仪表通讯过程中容易出现信号不稳定、数据上报成功率低的问题，难以满足物联网对智能仪表通讯稳定性和有效性的要求。
发明内容
本申请提供了一种基于NB通讯的智能仪表通讯方式优化方法，以解决现有智能仪表通讯过程中容易出现信号不稳定、数据上报成功率低的问题，以及难以满足物联网对智能仪表通讯稳定性和有效性要求的问题。
本申请采用的技术方案如下：
一种基于NB通讯的智能仪表通讯方式优化方法，具体包括：
记录每个仪表端的上报数据、数据上报时间、信号参数数据和环境因素数据；
统计各个时间点每个仪表的数据上报状况；
对每个仪表的所述数据上报状况、所述信号参数数据和所述环境因素数据进行相关性分析，得到每个仪表数据相关性结果；
对所有仪表端的上报数据、数据上报时间、信号参数数据和环境因素数据进行区域性的划分和时间段的划分；
统计各个区域段内所有仪表端的数据上报状况、信号参数数据和环境因素数据；
统计各个时间段内所有仪表端的数据上报状况、信号参数数据和环境因素数据；
分别对各个区域段内和各个时间段内所有仪表的所述数据上报状况、所述信号参数数据和所述环境因素数据进行相关性分析，得到各个区域段内和各个时间段内所有仪表数据相关性结果；
根据所述每个仪表数据相关性结果以及各个区域段内和各个时间段内所有仪表数据相关性结果，重新配置仪表的表端参数，使得仪表的数据通讯成功率最大。
优选地，所述数据上报状况包括：
仪表数据上报时间与系统预设时间之间的差异量，以及所述上报数据、所述信号参数数据和所述环境因素数据上报的成功率。
优选地，根据所述每个仪表数据相关性结果以及各个区域段内和各个时间段内所有仪表数据相关性结果之后，还包括：
通过曲线图分析得到的所述上报数据的上报成功率最大值、最小值与所述环境因素数据之间的关系，对比出同一地理位置下使得表端上报成功率最高的表端参数配置及环境因素参数。
优选地，所述环境因素数据至少包括：
仪表所处的温度，湿度和地理位置。
优选地，所述相关性分析包括：
通过皮尔森相关性系数分析算法对所述数据上报状况和所述信号参数数据与所述环境因素数据的关联进行相关性分析。
优选地，所述区域性的划分具体包括：
根据仪表所处位置的经纬度参数进行区域性的划分。
优选地，所述时间段的划分具体包括：
按照小时、日、周或月进行时间段的划分。
优选地，所述重新配置仪表的表端参数中的所述表端参数具体包括：
表端上报数据量；
表端上报通讯有效时间；
表端上报超时时间；
表端上报失败重试次数；
表端对电池和信号参数的判断标准。
优选地，所述信号参数数据至少包括接收信号的强度指示RSSI和信噪比。
采用本申请的技术方案的有益效果如下：
1.本申请所述基于NB通讯的智能仪表的通讯方式优化方法利用时间段对表端上报状态的相关性对表端的上报时间进行一定的调整，使表端的上报时间处于良好的时间周期。
2.本申请所述基于NB通讯的智能仪表的通讯方式优化方法利用优化后的参数配置来对表端进行优化，使得表端的内部运行在优化后的参数配置下更有效更稳定，使表端的上报数据成功率提高，通讯成功率提高，达到当前环境的稳定通讯和使用。
3.本申请所述基于NB通讯的智能仪表的通讯方式优化方法利用区域性对表端上报状态的相关性来分配表端的安装位置及安装环境，使表端上报及运行良好。
4.本申请所述基于NB通讯的智能仪表的通讯方式优化方法同样可用于其他NB类设备，优化其他NB类设备的通讯及运行情况。
附图说明
为了更清楚地说明本申请的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请一种基于NB通讯的智能仪表通讯方式优化方法中信号强度与上报数据数量的关系图；
图2为本申请一种基于NB通讯的智能仪表通讯方式优化方法中区域性信号参数的分布图；
图3为本申请一种基于NB通讯的智能仪表通讯方式优化方法中不同时间段信号参数的趋势图。
具体实施方式
下面将详细地对实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下实施例中描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式。仅是与权利要求书中所详述的、本申请的一些方面相一致的系统和方法的示例。
参见图1，为本申请一种基于NB通讯的智能仪表通讯方式优化方法中信号强度与上报数据数量的关系图。
本申请提供的一种基于NB通讯的智能仪表通讯方式优化方法，具体包括：
记录每个仪表端的上报数据、数据上报时间、信号参数数据和环境因素数据；
统计各个时间点每个仪表的数据上报状况；
对每个仪表的所述数据上报状况、所述信号参数数据和所述环境因素数据进行相关性分析，得到每个仪表数据相关性结果；
对所有仪表端的上报数据、数据上报时间、信号参数数据和环境因素数据进行区域性的划分和时间段的划分；
如图2所示，统计各个区域段内所有仪表端的数据上报状况、信号参数数据和环境因素数据；
如图3所示，统计各个时间段内所有仪表端的数据上报状况、信号参数数据和环境因素数据；
分别对各个区域段内和各个时间段内所有仪表的所述数据上报状况、所述信号参数数据和所述环境因素数据进行相关性分析，得到各个区域段内和各个时间段内所有仪表数据相关性结果；
根据所述每个仪表数据相关性结果以及各个区域段内和各个时间段内所有仪表数据相关性结果，重新配置仪表的表端参数，达到当前环境的稳定通讯和使用，使得仪表的数据通讯成功率最大。
本申请所述基于NB通讯的智能仪表的通讯方式优化方法同样可用于其他NB类设备，优化其他NB类设备的通讯及运行情况。
所述数据上报状况包括：
仪表数据上报时间与系统预设时间之间的差异量，以及所述上报数据、所述信号参数数据和所述环境因素数据上报的成功率。
根据所述每个仪表数据相关性结果以及各个区域段内和各个时间段内所有仪表数据相关性结果之后，还包括：
通过曲线图分析得到的所述上报数据的上报成功率最大值、最小值与所述环境因素数据之间的关系，对比出同一地理位置下使得表端上报成功率最高的表端参数配置及环境因素参数。
所述环境因素数据至少包括：
仪表所处的温度，湿度和地理位置。
所述相关性分析包括：
通过皮尔森相关性系数分析算法对所述数据上报状况和所述信号参数数据与所述环境因素数据的关联进行相关性分析。
所述区域性的划分具体包括：
根据仪表所处位置的经纬度参数进行区域性的划分。本申请所述基于NB通讯的智能仪表的通讯方式优化方法利用区域性对表端上报状态的相关性来分配表端的安装位置及安装环境，使表端上报及运行良好。
所述时间段的划分具体包括：
按照小时、日、周或月进行时间段的划分。本申请所述基于NB通讯的智能仪表的通讯方式优化方法利用时间段对表端上报状态的相关性对表端的上报时间进行一定的调整，使表端的上报时间处于良好的时间周期。
所述重新配置仪表的表端参数中的所述表端参数具体包括：
表端上报数据量；
表端上报通讯有效时间；
表端上报超时时间；
表端上报失败重试次数；
表端对电池和信号参数的判断标准。
所述信号参数数据至少包括接收信号的强度指示RSSI和信噪比。
具体实施例如下：
本发明一种基于NB通讯的智能仪表通讯方式优化方法，包括如下步骤：
对基于NB通讯的智能仪表进行初步设置，包括上报的数据条数量，上报周期等；
表端设置好之后，通过NB平台采集系统对智能仪表的表端参数进行自动读取，表端周期性的上报和进行数据回复；
记录每个仪表端的上报数据、数据上报时间、信号参数数据和环境因素数据；
统计各个时间点每个仪表的数据上报状况；
对每个仪表的所述数据上报状况、所述信号参数数据和所述环境因素数据进行相关性分析，得到每个仪表数据相关性结果；
对所有仪表端的上报数据、数据上报时间、信号参数数据和环境因素数据进行区域性的划分和时间段的划分；
统计各个区域段内所有仪表端的数据上报状况、信号参数数据和环境因素数据，对比得出数据上报状况最好、信号参数达标的通讯最佳的最优区域，并进行最优区域的多次数据采集，通过多次的数据统计，得出最优区域的数据上报状况、信号参数数据及环境因素参数与多次统计数据平均值之间的差异性；
统计各个时间段内所有仪表端的数据上报状况、信号参数数据和环境因素数据；
分别对各个区域段内和各个时间段内所有仪表的所述数据上报状况、所述信号参数数据和所述环境因素数据进行相关性分析，得到各个区域段内和各个时间段内所有仪表数据相关性结果；
根据所述每个仪表数据相关性结果以及各个区域段内和各个时间段内所有仪表数据相关性结果，并通过曲线图分析得到的所述上报数据的上报成功率最大值、最小值与所述环境因素数据之间的关系，对比出同一地理位置下使得表端上报成功率最高的表端参数配置及环境因素参数，重新配置仪表的表端参数，使得仪表的数据通讯成功率最大，即仪表数据上报时间与系统预设时间之间的差异量最小，且所述上报数据、所述信号参数数据和所述环境因素数据上报的成功率最高。
对上报成功率最大值和最小值进行分析，查看成功率差异原因，确保表端状态正常的情况下，对最值的差异进行环境因素参数的分析对比和皮尔森相关性系数分析，对比出同一地理位置下使得表端上报成功率最高的表端参数配置及环境因素参数。
信号参数RSSI是接收信号的强度指示，它的实现是在反向通道基带接收滤波器之后进行的。由于RSSI是通过在数字域进行功率积分而后反推到天线口得到的，反向通道信号传输特性的不一致会影响RSSI的精度。
信噪比是指一个电子设备或者电子系统中信号与噪声的比例，在本发明实施例中信噪比被作为达到上报要求的信号指标。
本发明对每个NB智能仪表的通讯和使用情况进行阶段性的数据分析，对整体智能仪表的通讯和使用情况进行区域性的数据分析，通过按照时间和区域的划分来对智能仪表的通讯和使用情况进行数据分析，时间部分最优的数据体现和区域部分最优的数据提现作为参考条件，对智能仪表的相关参数进行调整，使得智能仪表的通讯和使用情况达到最佳。
本申请所述一种基于NB通讯的智能仪表通讯方式优化方法，通过对地理位置和环境因素对于智能仪表通讯产生的影响做了系统的分析和处理，系统分析了每个智能仪表不同时间段、不同区域段上报稳定性及信号参数与环境因素数据的关联，以及表内参数和环境因素数据及表端的上报及使用情况的相关性，进行表端部分参数的配置，使表端参数最优化，达到智能仪表使用时当前环境下的稳定有效通讯，有效解决了现有智能仪表通讯过程中容易出现信号不稳定、数据上报成功率低的问题，以及难以满足物联网对智能仪表通讯稳定性和有效性要求的问题。
本申请提供的实施例之间的相似部分相互参见即可，以上提供的具体实施方式只是本申请总的构思下的几个示例，并不构成本申请保护范围的限定。对于本领域的技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下依据本申请方案所扩展出的任何其他实施方式都属于本申请的保护范围。
Claims (6)
1.一种基于NB通讯的智能仪表通讯方式优化方法，其特征在于，具体包括：
记录每个仪表端的上报数据、数据上报时间、信号参数数据和环境因素数据；
统计各个时间点每个仪表的数据上报状况，所述数据上报状况包括仪表数据上报时间与系统预设时间之间的差异量，以及所述上报数据、所述信号参数数据和所述环境因素数据上报的成功率；
对每个仪表的所述数据上报状况、所述信号参数数据和所述环境因素数据进行相关性分析，得到每个仪表数据相关性结果；
对所有仪表端的上报数据、数据上报时间、信号参数数据和环境因素数据进行区域性的划分和时间段的划分；
统计各个区域段内所有仪表端的数据上报状况、信号参数数据和环境因素数据；
统计各个时间段内所有仪表端的数据上报状况、信号参数数据和环境因素数据；
分别对各个区域段内和各个时间段内所有仪表的所述数据上报状况、所述信号参数数据和所述环境因素数据进行相关性分析，通过皮尔森相关性系数分析算法对所述数据上报状况和所述信号参数数据与所述环境因素数据的关联进行相关性分析，得到各个区域段内和各个时间段内所有仪表数据相关性结果；
通过曲线图分析得到的所述上报数据的上报成功率最大值、最小值与所述环境因素数据之间的关系，对比出同一地理位置下使得表端上报成功率最高的表端参数配置及环境因素参数；
根据所述每个仪表数据相关性结果以及各个区域段内和各个时间段内所有仪表数据相关性结果，重新配置仪表的表端参数，使得仪表的数据通讯成功率最大。
2.根据权利要求1所述的一种基于NB通讯的智能仪表通讯方式优化方法，其特征在于，所述环境因素数据至少包括：
仪表所处的温度，湿度和地理位置。
3.根据权利要求1所述的一种基于NB通讯的智能仪表通讯方式优化方法，其特征在于，所述区域性的划分具体包括：
根据仪表所处位置的经纬度参数进行区域性的划分。
4.根据权利要求1所述的一种基于NB通讯的智能仪表通讯方式优化方法，其特征在于，所述时间段的划分具体包括：
按照小时、日、周或月进行时间段的划分。
5.根据权利要求1所述的一种基于NB通讯的智能仪表通讯方式优化方法，其特征在于，所述重新配置仪表的表端参数中的所述表端参数具体包括：
表端上报数据量；
表端上报通讯有效时间；
表端上报超时时间；
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6.根据权利要求1所述的一种基于NB通讯的智能仪表通讯方式优化方法，其特征在于，所述信号参数数据至少包括接收信号的强度指示RSSI和信噪比。
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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