CN113473421A - 物联网的智能网关安装位置测量方法、装置、设备及介质 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种物联网的智能网关安装位置测量方法、装置、设备及介质。该方法包括:获取远距离无线电LoRa数据包侦测装置在至少两个测试位置采集的LoRa节点数据集;根据各所述LoRa节点数据集中的LoRa节点数据,确定各所述测试位置的安装评估得分;基于各所述安装评估得分,确定LoRa网关安装位置。本发明解决了在实际的LoRa业务安装部署的过程中,无法快速提供具体良好网络服务的LoRa网关地理位置的问题,实现了通过利用LoRa数据包侦测装置对各LoRa节点数据进行采集评估,快速精准确定网关最佳安装位置的效果。
Description
技术领域
本发明实施例涉及信号处理技术领域,尤其涉及一种物联网的智能网关安装位置测量方法、装置、设备及介质。
背景技术
远距离无线电(Long Range Radio,LoRa)已经成为一种全球普遍的物联网无线通讯技术。
LoRa网关及节点在开发调试时非常不方便,LoRa设备是否发出数据包、发出的包是否正确内容、发出的数据包是否按照正确的时序,另一端无法知晓,给开发调试带来很多不确定因素。在实际的LoRa业务安装部署的过程中,一般情况下LoRa子设备节点的地理位置已经明确,无法随意更改,例如智慧路灯业务中每个灯杆安装一个LoRa节点设备,灯杆的位置是已经确定的。在确定LoRa网关的安装位置时,如何能尽快找到一个尽可能覆盖多LoRa节点设备,以及为所有覆盖到的LoRa节点设备提供良好网络服务的LoRa网关地理位置,是亟待解决的问题。
发明内容
本发明提供一种物联网的智能网关安装位置测量方法、装置、设备及介质,以实现快速精准确定网关的最佳安装位置。
第一方面,本发明实施例提供了一种物联网的智能网关安装位置测量方法,包括:
获取远距离无线电LoRa数据包侦测装置在至少两个测试位置采集的LoRa节点数据集;
根据各所述LoRa节点数据集中的LoRa节点数据,确定各所述测试位置的安装评估得分;
基于各所述安装评估得分,确定LoRa网关安装位置。
可选的,所述LoRa数据包侦测装置包括LoRa射频端、串行外设接口、信号处理器和信号转换器,所述LoRa射频端用于接收LoRa数据包。
可选的,所述获取远距离无线电LoRa数据包侦测装置在至少两个测试位置采集的LoRa节点数据集,包括:
确定网关安装区域内至少两个测试位置;
针对每个测试位置,获取LoRa数据包侦测装置在所述测试位置接收到的LoRa节点设备发出的LoRa数据包;
将各所述LoRa数据包确定为LoRa节点数据,并添加至所述测试位置对应的LoRa节点数据集。
可选的,所述根据各所述LoRa节点数据集中的LoRa节点数据,确定各所述测试位置的安装评估得分,包括:
针对每个LoRa节点数据集,遍历所述LoRa节点数据集中的LoRa节点数据,确定LoRa节点个数和各所述LoRa节点数据对应的节点信号强度值;
根据所述LoRa节点个数和各所述节点信号强度值,结合信号强度阈值和信号强度调整值,确定信号加权得分;
将所述信号加权得分确定为所述LoRa节点数据集对应测试位置的安装评估得分。
可选的,所述根据所述LoRa节点个数和各所述节点信号强度值,结合信号强度阈值和信号强度调整值,确定信号加权得分,包括:
获取信号强度阈值和信号强度调整值;
分别确定节点信号强度值小于所述信号强度阈值的第一节点数量,以及节点信号强度值大于等于所述信号强度阈值的第二节点数量,并根据所述第一节点数量和所述第二节点数量确定第一节点占比与第二节点占比;
根据所述信号强度调整值对各所述节点信号强度值进行调整,得到调整信号强度值;
基于所述第一节点占比和所述第二节点占比,对所述LoRa节点个数和各所述调整信号强度值进行加权求和,得到信号加权得分。
可选的,所述LoRa节点个数的加权系数大于各所述调整信号强度值的加权系数。
可选的,所述基于各所述安装评估得分,确定LoRa网关安装位置,包括:
确定取值最高的安装评估得分为目标安装得分,并将所述目标安装得分对应的测试位置确定为LoRa网关安装位置。
第二方面,本发明实施例还提供了一种物联网的智能网关安装位置测量装置,该装置包括:
数据获取模块,用于获取远距离无线电LoRa数据包侦测装置在至少两个测试位置采集的LoRa节点数据集;
得分确定模块,用于根据各所述LoRa节点数据集中的LoRa节点数据,确定各所述测试位置的安装评估得分;
位置确定模块,用于基于各所述安装评估得分,确定LoRa网关安装位置。
第三方面,本发明实施例还提供了一种物联网的智能网关安装位置测量设备,该设备包括:
一个或多个处理器;
存储器,用于存储一个或多个程序;
LoRa数据包侦测装置,用于获取LoRa节点数据;
当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行,使得所述一个或多个处理器实现如本发明任意实施例所述的物联网的智能网关安装位置测量方法。
第四方面,本发明实施例还提供了一种包含计算机可执行指令的存储介质,所述计算机可执行指令在由计算机处理器执行时用于执行如本发明任意实施例所述的物联网的智能网关安装位置测量方法。
本发明通过获取远距离无线电LoRa数据包侦测装置在至少两个测试位置采集的LoRa节点数据集,根据各LoRa节点数据集中的LoRa节点数据,确定各测试位置的安装评估得分,基于各安装评估得分,确定LoRa网关安装位置,解决了在实际的LoRa业务安装部署的过程中,无法快速提供具体良好网络服务的LoRa网关地理位置的问题,实现了通过利用LoRa数据包侦测装置对各LoRa节点数据进行采集评估,快速精准确定网关最佳安装位置的效果。
附图说明
图1是本发明实施例一提供的一种物联网的智能网关安装位置测量方法的流程图;
图2是本发明实施例一提供的一种物联网的智能网关安装位置测量方法中LoRa数据包侦测装置的结构框图;
图3是本发明实施例二提供的一种物联网的智能网关安装位置测量装置的结构框图;
图4是本发明实施例三提供的一种物联网的智能网关安装位置测量设备的结构框图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是,此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明,而非对本发明的限定。另外还需要说明的是,为了便于描述,附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构,此外,在不冲突的情况下,本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
实施例一
图1为本发明实施例一提供的一种物联网的智能网关安装位置测量方法的流程图,本实施例可适用于确定网关最佳安装位置的情况,该方法可以由物联网的智能网关安装位置测量装置来执行,该装置可以通过软件和/或硬件实现。
如图1所示,该方法具体包括如下步骤:
步骤110、获取远距离无线电LoRa数据包侦测装置在至少两个测试位置采集的LoRa节点数据集。
其中,LoRa数据包侦测装置可以包括LoRa射频端、串行外设接口、信号处理器和信号转换器,LoRa射频端用于接收LoRa数据包。示例性的,图2是本发明实施例一提供的一种物联网的智能网关安装位置测量方法中LoRa数据包侦测装置的结构框图。在实际应用场景中,LoRa射频端可以是任意一种可以收发LoRa信号的芯片射频端,串行外设接口可以是SPI接口,信号转换器可以是USB-TTL转换器,用于将无线信号通过USB接口发送至PC端或其他移动终端,PC端或移动终端上可以搭载对应的应用软件,用于解析和显示相应的数据。
在进行网关安装位置测量时,可以先通过PC端或移动终端上搭载的应用软件,以专有协议对LoRa数据包侦测装置初始化,以及配置LoRa数据包侦测装置工作模式,可以配置为抓包模式、信号质量检测模式等。LoRa数据包侦测装置接受应用软件的配置,将配置下发到LoRa射频端,并保存配置,实时将抓取的空中数据包LoRa节点数据等以专有协议传输给PC端或移动终端,PC端或移动终端搭载的应用软件实时显示抓包数据内容、时间戳等信息,并存储抓包数据及运行的log,获得LoRa节点数据集。
可选的,步骤110可以通过以下步骤具体实现:
步骤1101、确定网关安装区域内至少两个测试位置。
具体的,可以在想要网关覆盖的区域内选取多个网关的候选安装位置,将这些安装位置依次作为测试位置进行数据包抓取测试。
步骤1102、针对每个测试位置,获取LoRa数据包侦测装置在测试位置接收到的LoRa节点设备发出的LoRa数据包。
具体的,可以将LoRa数据包侦测装置放置在一个测试位置,LoRa数据包侦测装置在该测试位置上进行抓包操作,抓取并存储LoRa数据包。在测试时,令LoRa数据包侦测装置及lora节点设备处于探测模式,即LoRa数据包侦测装置及lora节点设备均处于不间断发包回包的模式下。
步骤1103、将各LoRa数据包确定为LoRa节点数据,并添加至测试位置对应的LoRa节点数据集。
具体的,将LoRa数据包侦测装置在一个测试位置内抓取的各LoRa数据包作为各LoRa节点设备的LoRa节点数据,共同构成一个LoRa节点数据集。
步骤120、根据各LoRa节点数据集中的LoRa节点数据,确定各测试位置的安装评估得分。
具体的,可以依据每个LoRa节点数据集中的LoRa节点数据,综合评估出在该测试位置上安装LoRa网关的安装评估得分。评估时可以考虑将LoRa网关安装在该测试位置时可以与多少LoRa节点设备收发信号,以及接收信号的强度是否满足使用需求。
可选的,步骤120可以通过以下步骤具体实现:
步骤1201、针对每个LoRa节点数据集,遍历LoRa节点数据集中的LoRa节点数据,确定LoRa节点个数和各LoRa节点数据对应的节点信号强度值。
在实际应用场景中,一个好的网关安装位置应该尽可能多覆盖LoRa节点设备,并且有较好的信号强度。因此,在确定一个测试位置的安装评估得分时,可以先确定LoRa节点数据集中涉及的LoRa节点个数和各LoRa节点数据对应的节点信号强度值。
步骤1202、根据LoRa节点个数和各节点信号强度值,结合信号强度阈值和信号强度调整值,确定信号加权得分。
一般情况下,节点信号强度值会在一个数值区间内,为了方便计算信号加权得分,可以根据节点信号强度值的计数规则,预先设定一个信号强度调整值,根据实际经验,预先设定一个信号强度阈值。根据信号强度阈值和信号强度调整值对LoRa节点个数和各节点信号强度值进行加权计算,确定信号加权得分。
进一步的,步骤1202可以通过以下方式具体实现:
步骤12021、获取信号强度阈值和信号强度调整值。
步骤12022、分别确定节点信号强度值小于信号强度阈值的第一节点数量,以及节点信号强度值大于等于信号强度阈值的第二节点数量,并根据第一节点数量和第二节点数量确定第一节点占比与第二节点占比。
步骤12023、根据信号强度调整值对各节点信号强度值进行调整,得到调整信号强度值。
步骤12024、基于第一节点占比和第二节点占比,对LoRa节点个数和各调整信号强度值进行加权求和,得到信号加权得分。
在实际应用中,LoRa节点个数的加权系数可以大于各调整信号强度值的加权系数。
示例性的,节点信号强度值取-200~0之间的数值进行表示,通过实际测量,通常LoRa数据包侦测装置可以接收到的LoRa节点设备发出信号的信号强度为-150~-60,-150~-105表示接收到的信号质量一般,-105~-60表示接收到的信号强度较好,因此可以选取-105作为信号强度阈值,200作为信号强度调整值。信号加权得分的计算公式可以表示为:P=N*100*B+(S1+S2+...+SN+200*N)*G,其中,N可以表示LoRa节点个数,S1~SN可以表示各节点信号强度值,B可以表示节点信号强度值小于信号强度阈值的节点占所有LoRa节点的百分比,G可以表示节点信号强度值大于等于信号强度阈值的节点占所有LoRa节点的百分比,P可以表示信号加权得分。
步骤1203、将信号加权得分确定为LoRa节点数据集对应测试位置的安装评估得分。
具体的,一个测试位置的信号加权得分可以表示该测试位置收发信号的好坏程度,因此可以直接将信号加权得分确定为该测试位置的安装评估得分。
步骤130、基于各安装评估得分,确定LoRa网关安装位置。
可选的,步骤130通过以下方式具体实现:确定取值最高的安装评估得分为目标安装得分,并将目标安装得分对应的测试位置确定为LoRa网关安装位置。
具体的,安装评估得分越高,说明对应测试位置可以覆盖LoRa节点设备相对较多且信号质量较好,因此,可以选取各安装评估得分中取值最高的安装评估得分为目标安装得分,对应的测试位置确定为LoRa网关安装位置,进行LoRa网关的安装设置。
本实施例的技术方案,通过获取远距离无线电LoRa数据包侦测装置在至少两个测试位置采集的LoRa节点数据集,根据各LoRa节点数据集中的LoRa节点数据,确定各测试位置的安装评估得分,基于各安装评估得分,确定LoRa网关安装位置,解决了在实际的LoRa业务安装部署的过程中,无法快速提供具体良好网络服务的LoRa网关地理位置的问题,实现了通过利用LoRa数据包侦测装置对各LoRa节点数据进行采集评估,快速精准确定网关最佳安装位置的效果。
实施例二
本发明实施例所提供的物联网的智能网关安装位置测量装置可执行本发明任意实施例所提供的物联网的智能网关安装位置测量方法,具备执行方法相应的功能模块和有益效果。图3是本发明实施例二提供的一种物联网的智能网关安装位置测量装置的结构框图,如图3所示,该装置包括:数据获取模块310、得分确定模块320和位置确定模块330。
数据获取模块310,用于获取远距离无线电LoRa数据包侦测装置在至少两个测试位置采集的LoRa节点数据集。
得分确定模块320,用于根据各所述LoRa节点数据集中的LoRa节点数据,确定各所述测试位置的安装评估得分。
位置确定模块330,用于基于各所述安装评估得分,确定LoRa网关安装位置。
本实施例的技术方案,通过获取远距离无线电LoRa数据包侦测装置在至少两个测试位置采集的LoRa节点数据集,根据各LoRa节点数据集中的LoRa节点数据,确定各测试位置的安装评估得分,基于各安装评估得分,确定LoRa网关安装位置,解决了在实际的LoRa业务安装部署的过程中,无法快速提供具体良好网络服务的LoRa网关地理位置的问题,实现了通过利用LoRa数据包侦测装置对各LoRa节点数据进行采集评估,快速精准确定网关最佳安装位置的效果。
可选的,所述LoRa数据包侦测装置包括LoRa射频端、串行外设接口、信号处理器和信号转换器,所述LoRa射频端用于接收LoRa数据包。
可选的,所述数据获取模块310,具体用于:
确定网关安装区域内至少两个测试位置;
针对每个测试位置,获取LoRa数据包侦测装置在所述测试位置接收到的LoRa节点设备发出的LoRa数据包;
将各所述LoRa数据包确定为LoRa节点数据,并添加至所述测试位置对应的LoRa节点数据集。
可选的,所述得分确定模块320,包括:
节点信号强度确定单元,用于针对每个LoRa节点数据集,遍历所述LoRa节点数据集中的LoRa节点数据,确定LoRa节点个数和各所述LoRa节点数据对应的节点信号强度值;
信号加权得分确定单元,用于根据所述LoRa节点个数和各所述节点信号强度值,结合信号强度阈值和信号强度调整值,确定信号加权得分;
安装评估得分确定单元,用于将所述信号加权得分确定为所述LoRa节点数据集对应测试位置的安装评估得分。
可选的,所述信号加权得分确定单元,具体用于:
获取信号强度阈值和信号强度调整值;
分别确定节点信号强度值小于所述信号强度阈值的第一节点数量,以及节点信号强度值大于等于所述信号强度阈值的第二节点数量,并根据所述第一节点数量和所述第二节点数量确定第一节点占比与第二节点占比;
根据所述信号强度调整值对各所述节点信号强度值进行调整,得到调整信号强度值;
基于所述第一节点占比和所述第二节点占比,对所述LoRa节点个数和各所述调整信号强度值进行加权求和,得到信号加权得分。
可选的,所述LoRa节点个数的加权系数大于各所述调整信号强度值的加权系数。
可选的,所述位置确定模块330,具体用于:
确定取值最高的安装评估得分为目标安装得分,并将所述目标安装得分对应的测试位置确定为LoRa网关安装位置。
实施例三
图4为本发明实施例三提供的一种物联网的智能网关安装位置测量设备的结构框图,如图4所示,该物联网的智能网关安装位置测量设备包括处理器410、存储器420和LoRa数据包侦测装置430;物联网的智能网关安装位置测量设备中处理器410的数量可以是一个或多个,图4中以一个处理器410为例;物联网的智能网关安装位置测量设备中的处理器410、存储器420和LoRa数据包侦测装置430可以通过总线或其他方式连接,图4中以通过总线连接为例。
存储器420作为一种计算机可读存储介质,可用于存储软件程序、计算机可执行程序以及模块,如本发明实施例中的物联网的智能网关安装位置测量方法对应的程序指令/模块(例如,物联网的智能网关安装位置测量装置中的数据获取模块310、得分确定模块320和位置确定模块330)。处理器410通过运行存储在存储器420中的软件程序、指令以及模块,从而执行物联网的智能网关安装位置测量设备的各种功能应用以及数据处理,即实现上述的物联网的智能网关安装位置测量方法。
存储器420可主要包括存储程序区和存储数据区,其中,存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序;存储数据区可存储根据终端的使用所创建的数据等。此外,存储器420可以包括高速随机存取存储器,还可以包括非易失性存储器,例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非易失性固态存储器件。在一些实例中,存储器420可进一步包括相对于处理器410远程设置的存储器,这些远程存储器可以通过网络连接至物联网的智能网关安装位置测量设备。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。
LoRa数据包侦测装置430可用于获取LoRa节点数据。
实施例四
本发明实施例四还提供一种包含计算机可执行指令的存储介质,所述计算机可执行指令在由计算机处理器执行时用于执行一种物联网的智能网关安装位置测量方法,该方法包括:
获取远距离无线电LoRa数据包侦测装置在至少两个测试位置采集的LoRa节点数据集;
根据各所述LoRa节点数据集中的LoRa节点数据,确定各所述测试位置的安装评估得分;
基于各所述安装评估得分,确定LoRa网关安装位置。
当然,本发明实施例所提供的一种包含计算机可执行指令的存储介质,其计算机可执行指令不限于如上所述的方法操作,还可以执行本发明任意实施例所提供的物联网的智能网关安装位置测量方法中的相关操作。
通过以上关于实施方式的描述,所属领域的技术人员可以清楚地了解到,本发明可借助软件及必需的通用硬件来实现,当然也可以通过硬件实现,但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解,本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中,如计算机的软盘、只读存储器(Read-Only Memory,ROM)、随机存取存储器(RandomAccess Memory,RAM)、闪存(FLASH)、硬盘或光盘等,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机,服务器,或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。
值得注意的是,上述物联网的智能网关安装位置测量装置的实施例中,所包括的各个单元和模块只是按照功能逻辑进行划分的,但并不局限于上述的划分,只要能够实现相应的功能即可;另外,各功能单元的具体名称也只是为了便于相互区分,并不用于限制本发明的保护范围。
注意,上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解,本发明不限于这里所述的特定实施例,对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此,虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明,但是本发明不仅仅限于以上实施例,在不脱离本发明构思的情况下,还可以包括更多其他等效实施例,而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。
Claims (10)
1.一种物联网的智能网关安装位置测量方法,其特征在于,包括:
获取远距离无线电LoRa数据包侦测装置在至少两个测试位置采集的LoRa节点数据集;
根据各所述LoRa节点数据集中的LoRa节点数据,确定各所述测试位置的安装评估得分;
基于各所述安装评估得分,确定LoRa网关安装位置。
2.根据权利要求1所述的物联网的智能网关安装位置测量方法,其特征在于,所述LoRa数据包侦测装置包括LoRa射频端、串行外设接口、信号处理器和信号转换器,所述LoRa射频端用于接收LoRa数据包。
3.根据权利要求2所述的物联网的智能网关安装位置测量方法,其特征在于,所述获取远距离无线电LoRa数据包侦测装置在至少两个测试位置采集的LoRa节点数据集,包括:
确定网关安装区域内至少两个测试位置;
针对每个测试位置,获取LoRa数据包侦测装置在所述测试位置接收到的LoRa节点设备发出的LoRa数据包;
将各所述LoRa数据包确定为LoRa节点数据,并添加至所述测试位置对应的LoRa节点数据集。
4.根据权利要求1所述的物联网的智能网关安装位置测量方法,其特征在于,所述根据各所述LoRa节点数据集中的LoRa节点数据,确定各所述测试位置的安装评估得分,包括:
针对每个LoRa节点数据集,遍历所述LoRa节点数据集中的LoRa节点数据,确定LoRa节点个数和各所述LoRa节点数据对应的节点信号强度值;
根据所述LoRa节点个数和各所述节点信号强度值,结合信号强度阈值和信号强度调整值,确定信号加权得分;
将所述信号加权得分确定为所述LoRa节点数据集对应测试位置的安装评估得分。
5.根据权利要求4所述的物联网的智能网关安装位置测量方法,其特征在于,所述根据所述LoRa节点个数和各所述节点信号强度值,结合信号强度阈值和信号强度调整值,确定信号加权得分,包括:
获取信号强度阈值和信号强度调整值;
分别确定节点信号强度值小于所述信号强度阈值的第一节点数量,以及节点信号强度值大于等于所述信号强度阈值的第二节点数量,并根据所述第一节点数量和所述第二节点数量确定第一节点占比与第二节点占比;
根据所述信号强度调整值对各所述节点信号强度值进行调整,得到调整信号强度值;
基于所述第一节点占比和所述第二节点占比,对所述LoRa节点个数和各所述调整信号强度值进行加权求和,得到信号加权得分。
6.根据权利要求5所述的物联网的智能网关安装位置测量方法,其特征在于,所述LoRa节点个数的加权系数大于各所述调整信号强度值的加权系数。
7.根据权利要求1所述的物联网的智能网关安装位置测量方法,其特征在于,所述基于各所述安装评估得分,确定LoRa网关安装位置,包括:
确定取值最高的安装评估得分为目标安装得分,并将所述目标安装得分对应的测试位置确定为LoRa网关安装位置。
8.一种物联网的智能网关安装位置测量装置,其特征在于,包括:
数据获取模块,用于获取远距离无线电LoRa数据包侦测装置在至少两个测试位置采集的LoRa节点数据集;
得分确定模块,用于根据各所述LoRa节点数据集中的LoRa节点数据,确定各所述测试位置的安装评估得分;
位置确定模块,用于基于各所述安装评估得分,确定LoRa网关安装位置。
9.一种物联网的智能网关安装位置测量设备,其特征在于,所述设备包括:
一个或多个处理器;
存储器,用于存储一个或多个程序;
LoRa数据包侦测装置,用于获取LoRa节点数据;
当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行,使得所述一个或多个处理器实现如权利要求1-7中任一所述的物联网的智能网关安装位置测量方法。
10.一种包含计算机可执行指令的存储介质,其特征在于,所述计算机可执行指令在由计算机处理器执行时用于执行如权利要求1-7中任一所述的物联网的智能网关安装位置测量方法。
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