CN116094628B - 一种基于物联网的无线设备监测系统及方法 - Google Patents

一种基于物联网的无线设备监测系统及方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于物联网的无线设备监测系统及方法，属于无线设备监测领域，该系统包括数据采集模块、数据库、数据处理模块和设备控制模块；数据采集模块用于采集基础数据信息和无线设备使用数据信息，数据库用于对采集的数据信息和分析结果进行加密存储，数据处理模块用于根据采集的数据信息，对无线设备的发射端位置和接收端受干扰程度进行分析处理，设备控制模块用于根据分析结果，对无线设备的信号传递进行控制。本发明通过采集数据信息，分析发射端与接收端的距离情况，对信号进行自动调节，在受到干扰的情况下，及时进行处理，保证了系统的稳定性，不受距离约束，无需专业技术人员设置，提高了用户的使用体验。

Description

一种基于物联网的无线设备监测系统及方法
技术领域
本发明涉及无线设备监测领域，具体为一种基于物联网的无线设备监测系统及方法。
背景技术
无线通信是利用电磁波信号可以在自由空间中传播的特性进行信息交换的一种通信方式。无线通信主要包括微波通信和卫星通信。微波是一种无线电波，它传送的距离一般只有几十千米。但微波的频带很宽，通信容量很大。
随着无线通信技术的发展，其应用范围不断增加，应用的作用也日益显著，但是却容易受到社会环境、自然因素等各种因素的影响，影响了无线通信的信号质量。可以说，自无线通信这种通信方式诞生以来，就伴随着通信抗干扰问题。在以往的无线通信过程中，经常出现的干扰有如下几个方面，外部干扰一般分为同频率干扰、带外干扰、互调干扰、阻塞干扰和多路径衰落等。在专业无线话筒和无线会议系统行业里，干扰的影响更加明显，同频率的信号阻碍了我们无线话筒的信号传播，例如其他无线发射仪器、设备、话筒、家电、基站的工作频率等，这种干扰通过接收机的天线进入机器，让我们不能正常的接收无线话筒的信号，同时，在实际通信环境中，墙壁、门、走动的人、树木和建筑物都会造成无线信号的反射，远距离无线通信传输会导致信号强度下降，现有技术解决干扰的方法是接收机采用或者窄频工作、跳频技术等方式，需要专业技术人员进行技术支持，然而大部分情况下，无线设备的使用过程中是无法保证一直有专业技术人员进行技术支持的，环境因素对无线通信的影响强烈。
由此看来，如何避免干扰，如何在复杂的环境下是无线设备能够稳定工作，不考虑环境因素的影响，并且不需要专业技术人员进行技术支持是十分有必要的。因此，需要一种基于物联网的无线设备监测系统及方法。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于物联网的无线设备监测系统及方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种基于物联网的无线设备监测系统，该无线设备监测系统包括：数据采集模块、数据库、数据处理模块和设备控制模块；
所述数据采集模块的输出端与数据库的输入端相连接相连接，数据库的输出端与数据处理模块的输入端相连接，数据处理模块的输出端与设备控制模块的输入端相连接，数据处理模块的输出端与数据库的输入端相连接；所述数据采集模块用于采集基础数据信息和无线设备使用数据信息，所述数据库用于对采集的数据信息和分析结果进行加密存储，所述数据处理模块用于根据采集的数据信息，对无线设备的发射端位置和接收端受干扰程度进行分析处理，所述设备控制模块用于根据分析结果，对无线设备的信号传递进行控制。
进一步的，所述数据采集模块包括基础数据采集单元和设备采集单元，所述基础数据采集单元用于对基础数据信息进行采集，所述设备采集单元用于采集无线设备的实时使用情况，通过频率测试设备，实时对无线设备的使用过程中的频率信息进行采集，通过信号强度测试仪对传送信号的强度进行监测，通过按键感应设备，实时对用户的指令申请情况进行采集。
进一步的，所述数据库包括数据存储单元和数据加密单元，所述数据存储单元通过数据湖对数据进行存储，数据湖是一种在系统或存储库中以自然格式存储数据的方法，它有助于以各种模式和结构形式配置数据，通常是对象块或文件，主要思想是对企业中的所有数据进行统一存储，从原始数据转换为用于报告、可视化、分析和机器学习等各种任务的目标数据，数据湖中的数据包括结构化数据，半结构化数据，非结构化数据和二进制数据，从而形成一个容纳所有形式数据的集中式数据存储。所述数据加密单元通过SM2算法，对整个过程进行数据加密，SM2是国家密码管理局发布的椭圆曲线公钥密码算法，公钥密码算法属于非对称加密算法，常见的非对称加密算法还有RSA、Elgamal、背包算法、Rabin、D-H和椭圆曲线加密算法等，非对称加密算法需要两个密钥：公开密钥和私有密钥，非对称加密算法不仅可实现数据的加密传输，还能对数据进行签名和验签，保证了数据的安全性，避免造成设备数据和用户数据的泄露。
进一步的，所述数据处理模块包括位置判断单元和干扰分析单元，所述位置判断单元用于根据采集的数据信息，对信号发射端的位置情况进行分析处理，所述干扰分析单元用于根据实时采集的无线设备使用数据信息，实时对信号接收端的受干扰情况分析。
进一步的，所述设备控制模块包括目标锁定单元和自动调整单元，所述目标锁定单元用于将无线设备接收端设置信号接收子单元和备用信号接收子单元，根据分析结果，将发射端与接收端的对应信号接收子单元进行锁定，确保接收端能够接收到对应的发射端的射频信号，防止出现发射端与接收端不匹配的情况，提高了无线设备使用的精确性，所述自动调整单元用于根据分析结果，当出现干扰时，自动对接收端进行调节，同时将调节后的接收端与原发射端进行锁定，避免了信号外部干扰的影响，无需考虑环境影响，无需专业技术人员进行管理设置，极大地提高了用户的使用体验。
一种基于物联网的无线设备监测方法，包括下列步骤：
S1、采集基础数据信息，采集无线设备使用信息，通过频率测试设备实时采集无线设备在使用过程中的频率信息，通过信号强度测试仪对传送信号的强度进行监测，通过按键感应设备，实时对用户的指令申请情况进行采集，并进行加密存储；
S2、根据采集的基础数据信息和无线设备使用信息，对发射端的位置信息进行分析处理；
S3、根据采集的无线设备使用信息，对接收端的受干扰情况进行分析；
S4、根据分析结果，对无线设备的对应发射端和接收端进行锁定，当出现干扰时，接收端自动进行调整。
进一步的，在步骤S2中，根据采集的基础数据信息，对无线设备的发射端位置进行分析处理；
S201：将无线设备置于坐标系中，选取参考节点，赋予坐标值；
选取三个参考节点，采集参考节点坐标分别为A(x1，y1)，B(x2，y2)，C(x3，y3)，采用三边测量法确定发射端位置，三边测量是在地面上布设一系列连续的三角形，采取测边方式来测定各三角形顶点水平位置的方法，设置发射端位置为X(xi，yi)，通过下列公式确定发射端位置：
则
其中，d1表示发射端到参考节点A的距离，d2表示发射端到参考节点B的距离，d3表示发射端到参考节点C的距离；
S202：根据采集的基础数据信息和实时采集的无线设备使用信息，构建信号理想传播模型，对接收端接收到的信号能量强度进行分析；
通过信号强度测试仪测得传送信号强度为P，通过下列公式对接收端接收到的信号能量强度Q(d)进行计算：
其中，G发表示为发射端的天线增益，G收表示为接收端的天线增益，λ表示为波长，L表示为系统损失，d表示为发射端与输出端的距离；
S203：根据分析结果，对实际接收信号平均能量进行预测分析，；
实际信号发出后，接受到的能量是随机量，由于信号是多路径传播的，存在多径衰退现象，选取参考点到接收端的距离为d'，该参考点以及下列参考点可由相关技术人员在安装无线设备时自行设置，该参考点发送信号的到接收端的信号能量强度Q(d')为： 则通过下列公式对信号平均能量强度Q进行计算：
其中，α表示为损失指数，该值由场地测量得来的经验值，障碍物越多相对数值越大；
S204：对信号强度值与发射端到接收端之间的距离的关系进行分析；
信号强度值是指为了便于人们计算方便，将信号能量强度变换为一个便于计算的数值，信号强度指。通过下列公式表示信号强度值R和信号能量强度Q的关系：
则求得信号强度值R与发射端到接收端之间的距离关系为：
R＝10log10Q(d')-10αlog10d；
通过频率测试设备实时扫描频率f，则对应的信号强度值R为：R～f；得出信号强度值后，发射端能够计算出与各参考节点之间的距离，确定发射端的位置，从而确定发射端到接收端之间的距离d。
进一步的，在步骤S3中，根据采集的无线设备使用信息，对接收端的受干扰情况进行分析；
S301、无线设备接收端设置n个信号接收子单元和一个备用信号接收子单元，接收端扫描频段的频率f，得到对应的信号强度值R～f，选择最小的信号强度值对应的频率作为频点，发送给n个信号接收子单元进行频率更新，备用信号接收子单元实时循环扫描整个频段内所有频点，选择选择最小的信号强度值对应的频率作为频点；
S302、发射端通过按键感应设备，实时对用户的指令申请情况进行采集，将申请发送到接收端，接收端安排一个闲置的信号接收子单元去接收该信号，将该信号接收子单元的接收频率发送到发射端，发射端得到对应的频率值后进行锁定频率并发射信号，将该发射端与信号接收子单元进行绑定，根据发射端到接收端之间的距离，通过下列公式对频率值进行调整：
其中，F表示为信号发射功率，β表示为接收灵敏度，γ表示为介质损耗，τ表示为常数，f'表示为发射频率；通过调整，实现接收频率与锁定频率一致；
S303、设置信号强度值阈值为R阈，当R<R阈时，表示信号接收子单元正常工作，当R≥R阈时，表示信号接收子单元受到干扰，对受干扰信号接收子单元进行优先级判定；
对受干扰信号接收子单元，通过下列公式对受干扰程度Zi进行计算：
根据受干扰程度，对工作中的受干扰信号接收子单元按照由大到小进行优先级排序，得到集合Z＝{Z1，Z2，…，Zm}，其中，m表示为工作中受到干扰的信号接收子单元个数；对闲置中的受干扰信号接收子单元按照由大到小进行优先级排序，得到集合Z*＝{Z1 *，Z2 *，…，Zj *}，其中，j表示为闲置中受到干扰的信号接收子单元个数；集合Z的优先级高于集合Z*；
S304、根据分析得到的优先级，使用备用信号接收子单元对受干扰信号接收子单元进行替换，受干扰信号接收子单元成为新的备用信号接收子单元，扫描整个频段内所有频点，选择选择最小的信号强度值对应的频率作为频点，并进行循环操作，直至信号接收子单元和备用信号接收子单元不受干扰。
进一步的，在步骤S4中，根据分析结果，对无线设备的对应发射端和接收端的信号接收子单元进行锁定，对信号进行自动调节，当号接收子单元和备用信号接收子单元受到干扰时，自动进行优先级排序，接收端自动进行调整，直至不受干扰，避免出现相同频率作为频点，导致信号出现同频干扰，保证了系统的稳定性，能跟据现场使用环境进行计算并自动设置适合的工作频率，并在正常工作下实时监控现场环境，真正做到了遇到干扰即自动避开并自动寻找不受干扰的工作频率，同时在出现干扰时，能够快速进行调整，保证系统能够可靠的工作，提高了用户体验。
与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：
本发明通过采集基础数据信息和无线设备使用信息，通过频率测试设备实时采集无线设备在使用过程中的频率信息，通过信号强度测试仪对传送信号的强度进行监测，通过按键感应设备，实时对用户的指令申请情况进行采集，根据采集的数据信息，对发射端的位置信息进行分析处理，确定发射端位置，从而确定发射端与接收端的距离，对信号进行自动调节，避免远距离传输导致信号强度衰减，使无线设备的使用不受距离因素的影响；在出现干扰的情况下，对接收端的受干扰情况进行优先级排序，通过备用信号接收子单元进行循环替换，避免出现信号接收子单元的频点一样造成同频干扰和信号不匹配的情况出现，即使环境复杂也能保证系统的稳定，提高了用户的使用体验，并且无需专业技术人员进行频率调节或干扰去除等工作，通过简单的技术保障了无线设备能安全正常运行。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1是本发明一种基于物联网的无线设备监测系统的模块组成示意图；
图2是本发明一种基于物联网的无线设备监测方法的步骤流程图；
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-图2，本发明提供技术方案：一种基于物联网的无线设备监测系统，该无线设备监测系统包括：数据采集模块、数据库、数据处理模块和设备控制模块；
所述数据采集模块的输出端与数据库的输入端相连接相连接，数据库的输出端与数据处理模块的输入端相连接，数据处理模块的输出端与设备控制模块的输入端相连接，数据处理模块的输出端与数据库的输入端相连接；
所述数据采集模块用于采集基础数据信息和无线设备使用数据信息，数据采集模块包括基础数据采集单元和设备采集单元，所述基础数据采集单元用于对基础数据信息进行采集，例如电子地图、设备编号和设备标准信息等，所述设备采集单元用于采集无线设备的实时使用情况，通过频率测试设备，例如扫频仪、频谱分析仪和频标比对器等，实时对无线设备的使用过程中的频率信息进行采集，通过信号强度测试仪对传送信号的强度进行监测，通过按键感应设备，实时对用户的指令申请情况进行采集。
所述数据库用于对采集的数据信息和分析结果进行加密存储，数据库包括数据存储单元和数据加密单元，所述数据存储单元通过数据湖对数据进行存储，数据湖是一种在系统或存储库中以自然格式存储数据的方法，它有助于以各种模式和结构形式配置数据，通常是对象块或文件，主要思想是对企业中的所有数据进行统一存储，从原始数据转换为用于报告、可视化、分析和机器学习等各种任务的目标数据，数据湖中的数据包括结构化数据，半结构化数据，非结构化数据和二进制数据，从而形成一个容纳所有形式数据的集中式数据存储。所述数据加密单元通过SM2算法，对整个过程进行数据加密，SM2是国家密码管理局发布的椭圆曲线公钥密码算法，公钥密码算法属于非对称加密算法，常见的非对称加密算法还有RSA、Elgamal、背包算法、Rabin、D-H和椭圆曲线加密算法等，非对称加密算法需要两个密钥：公开密钥和私有密钥，非对称加密算法不仅可实现数据的加密传输，还能对数据进行签名和验签，保证了数据的安全性，避免造成设备数据和用户数据的泄露。
所述数据处理模块用于根据采集的数据信息，对无线设备的发射端位置和接收端受干扰程度进行分析处理，数据处理模块包括位置判断单元和干扰分析单元，所述位置判断单元用于根据采集的数据信息，对信号发射端的位置情况进行分析处理，所述干扰分析单元用于根据实时采集的无线设备使用数据信息，实时对信号接收端的受干扰情况分析。
所述设备控制模块用于根据分析结果，对无线设备的信号传递进行控制，设备控制模块包括目标锁定单元和自动调整单元，所述目标锁定单元用于将无线设备接收端设置信号接收子单元和备用信号接收子单元，根据分析结果，将发射端与接收端的对应信号接收子单元进行锁定，确保接收端能够接收到对应的发射端的射频信号，防止出现发射端与接收端不匹配的情况，提高了无线设备使用的精确性，所述自动调整单元用于根据分析结果，当出现干扰时，自动对接收端进行调节，同时将调节后的接收端与原发射端进行锁定，避免了信号外部干扰的影响，无需考虑环境影响，无需专业技术人员进行管理设置，极大地提高了用户的使用体验。
一种基于物联网的无线设备监测方法，包括下列步骤：
S1、采集基础数据信息，采集无线设备使用信息，通过频率测试设备实时采集无线设备在使用过程中的频率信息，通过信号强度测试仪对传送信号的强度进行监测，通过按键感应设备，实时对用户的指令申请情况进行采集，并进行加密存储；
S2、根据采集的基础数据信息和无线设备使用信息，对发射端的位置信息进行分析处理；
S201：将无线设备置于坐标系中，选取参考节点，赋予坐标值；
选取三个参考节点，采集参考节点坐标分别为A(x1，y1)，B(x2，y2)，C(x3，y3)，采用三边测量法确定发射端位置，三边测量是在地面上布设一系列连续的三角形，采取测边方式来测定各三角形顶点水平位置的方法，设置发射端位置为X(xi，yi)，通过下列公式确定发射端位置：
则
其中，d1表示发射端到参考节点A的距离，d2表示发射端到参考节点B的距离，d3表示发射端到参考节点C的距离；
S202：根据采集的基础数据信息和实时采集的无线设备使用信息，构建信号理想传播模型，对接收端接收到的信号能量强度进行分析；
通过信号强度测试仪测得传送信号强度为P，通过下列公式对接收端接收到的信号能量强度Q(d)进行计算：
其中，G发表示为发射端的天线增益，G收表示为接收端的天线增益，λ表示为波长，L表示为系统损失，d表示为发射端与输出端的距离；
S203：根据分析结果，对实际接收信号平均能量进行预测分析，；
实际信号发出后，接受到的能量是随机量，由于信号是多路径传播的，存在多径衰退现象，选取参考点到接收端的距离为d'，该参考点以及下列参考点可由相关技术人员在安装无线设备时自行设置，该参考点发送信号的到接收端的信号能量强度Q(d')为： 则通过下列公式对信号平均能量强度Q进行计算：
其中，α表示为损失指数，该值由场地测量得来的经验值，障碍物越多相对数值越大；
S204：对信号强度值与发射端到接收端之间的距离的关系进行分析；
信号强度值是指为了便于人们计算方便，将信号能量强度变换为一个便于计算的数值，信号强度指。通过下列公式表示信号强度值R和信号能量强度Q的关系：
则求得信号强度值R与发射端到接收端之间的距离关系为：
R＝10log10Q(d')-10αlog10d；
通过频率测试设备实时扫描频率f，则对应的信号强度值R为：R～f；得出信号强度值后，发射端能够计算出与各参考节点之间的距离，确定发射端的位置，从而确定发射端到接收端之间的距离d。
S3、根据采集的无线设备使用信息，对接收端的受干扰情况进行分析；
S301、无线设备接收端设置n个信号接收子单元和一个备用信号接收子单元，接收端扫描频段的频率f，得到对应的信号强度值R～f，选择最小的信号强度值对应的频率作为频点，发送给n个信号接收子单元进行频率更新，备用信号接收子单元实时循环扫描整个频段内所有频点，选择选择最小的信号强度值对应的频率作为频点；
S302、发射端通过按键感应设备，实时对用户的指令申请情况进行采集，将申请发送到接收端，接收端安排一个闲置的信号接收子单元去接收该信号，将该信号接收子单元的接收频率发送到发射端，发射端得到对应的频率值后进行锁定频率并发射信号，将该发射端与信号接收子单元进行绑定，根据发射端到接收端之间的距离，通过下列公式对频率值进行调整：
其中，F表示为信号发射功率，β表示为接收灵敏度，γ表示为介质损耗，τ表示为常数，f'表示为发射频率；通过调整，实现接收频率与锁定频率一致；
S303、设置信号强度值阈值为R阈，当R<R阈时，表示信号接收子单元正常工作，当R≥R阈时，表示信号接收子单元受到干扰，对受干扰信号接收子单元进行优先级判定；
对受干扰信号接收子单元，通过下列公式对受干扰程度Zi进行计算：
根据受干扰程度，对工作中的受干扰信号接收子单元按照由大到小进行优先级排序，得到集合Z＝{Z1，Z2，…，Zm}，其中，m表示为工作中受到干扰的信号接收子单元个数；对闲置中的受干扰信号接收子单元按照由大到小进行优先级排序，得到集合Z*＝{Z1 *，Z2 *，…，Zj *}，其中，j表示为闲置中受到干扰的信号接收子单元个数；集合Z的优先级高于集合Z*；
S304、根据分析得到的优先级，使用备用信号接收子单元对受干扰信号接收子单元进行替换，受干扰信号接收子单元成为新的备用信号接收子单元，扫描整个频段内所有频点，选择选择最小的信号强度值对应的频率作为频点，并进行循环操作，直至信号接收子单元和备用信号接收子单元不受干扰。
S4、根据分析结果，对无线设备的对应发射端和接收端进行锁定，当出现干扰时，接收端自动进行调整。
根据分析结果，对无线设备的对应发射端和接收端的信号接收子单元进行锁定，对信号进行自动调节，当号接收子单元和备用信号接收子单元受到干扰时，自动进行优先级排序，接收端自动进行调整，直至不受干扰，避免出现相同频率作为频点，导致信号出现同频干扰，保证了系统的稳定性，能跟据现场使用环境进行计算并自动设置适合的工作频率，并在正常工作下实时监控现场环境，真正做到了遇到干扰即自动避开并自动寻找不受干扰的工作频率，同时在出现干扰时，能够快速进行调整，保证系统能够可靠的工作，提高了用户体验。
实施例一：
若三个参考点为A0，0，B3，8，C7，4，根据R＝10log10Q(d')-10αlog10d得到d1＝4.47，d2＝6.08，d3＝3.61；则 若此时接收端坐标为9，6，则d＝6.40，此时通过/>对频率进行调整。
若有五个信号接收子单元，R1＝25，R2＝20，R3＝15，R4＝22，R5＝13，若R阈＝18，信号接收子单元1-3处于工作中，信号接收子单元4和5处于闲置中，则：
工作中：R1>R阈，受干扰，
R2>R阈，
R3<R阈，不受干扰；
闲置中：R4>R阈，
R5<R阈，不受干扰；
此时，受干扰信号接收子单元的优先级为R1>R2>R4；将备用信号接收子单元先与信号接收子单元1进行替换，再与信号接收子单元2替换，再与信号接收子单元4替换，并进行实时监测。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种基于物联网的无线设备监测方法，其特征在于：包括下列步骤：
S1、采集基础数据信息，采集无线设备使用信息，通过频率测试设备实时采集无线设备在使用过程中的频率信息，通过信号强度测试仪对传送信号的强度进行监测，通过按键感应设备，实时对用户的指令申请情况进行采集，并进行加密存储；
S2、根据采集的基础数据信息和无线设备使用信息，对发射端的位置信息进行分析处理；
S3、根据采集的无线设备使用信息，对接收端的受干扰情况进行分析；
S4、根据分析结果，对无线设备的对应发射端和接收端进行锁定，当出现干扰时，接收端自动进行调整；
在步骤S2中，根据采集的基础数据信息，对无线设备的发射端位置进行分析处理；
S201：将无线设备置于坐标系中，选取参考节点，赋予坐标值；
选取三个参考节点，采集参考节点坐标分别为A(x1，y1)，B(x2，y2)，C(x3，y3)，采用三边测量法确定发射端位置，设置发射端位置为X(xi，yi)，通过下列公式确定发射端位置：
其中，d1表示发射端到参考节点A的距离，d2表示发射端到参考节点B的距离，d3表示发射端到参考节点C的距离；
S202：根据采集的基础数据信息和实时采集的无线设备使用信息，构建信号理想传播模型，对接收端接收到的信号能量强度进行分析；
通过信号强度测试仪测得传送信号强度为P，通过下列公式对接收端接收到的信号能量强度Q(d)进行计算：
其中，G发表示为发射端的天线增益，G收表示为接收端的天线增益，λ表示为波长，L表示为系统损失，d表示为发射端与接收端的距离；
S203：根据分析结果，对实际接收信号平均能量进行预测分析；
选取参考点到接收端的距离为d'，该参考点发送信号到接收端的信号能量强度Q(d')为：则通过下列公式对信号平均能量强度Q进行计算：
其中，α表示为损失指数；
S204：对信号强度值与发射端到接收端之间的距离的关系进行分析；
通过下列公式表示信号强度值R和信号能量强度Q的关系：
则求得信号强度值R与发射端到接收端之间的距离关系为：
R＝10log10 Q(d')-10αlog10 d；
通过频率测试设备实时扫描频率f，则对应的信号强度值R为：R～f；得出信号强度值后，发射端能够计算出与各参考节点之间的距离，从而确定发射端到接收端之间的距离d；
在步骤S3中，根据采集的无线设备使用信息，对接收端的受干扰情况进行分析；
S301、无线设备接收端设置n个信号接收子单元和一个备用信号接收子单元，接收端扫描频段的频率f，得到对应的信号强度值R～f，选择最小的信号强度值对应的频率作为频点，发送给n个信号接收子单元进行频率更新，备用信号接收子单元实时循环扫描整个频段内所有频点，选择最小的信号强度值对应的频率作为频点；
S302、发射端通过按键感应设备，实时对用户的指令申请情况进行采集，将申请发送到接收端，接收端安排一个闲置的信号接收子单元去接收该信号，将该信号接收子单元的接收频率发送到发射端，发射端得到对应的频率值后进行锁定频率并发射信号，将该发射端与信号接收子单元进行绑定，根据发射端到接收端之间的距离，通过下列公式对频率值进行调整：
其中，F表示为信号发射功率，β表示为接收灵敏度，γ表示为介质损耗，τ表示为常数，f'表示为发射频率；
S303、设置信号强度值阈值为R阈，当R<R阈时，表示信号接收子单元正常工作，当R≥R阈时，表示信号接收子单元受到干扰，对受干扰信号接收子单元进行优先级判定；
对受干扰信号接收子单元，通过下列公式对受干扰程度Zi进行计算：
根据受干扰程度，对工作中的受干扰信号接收子单元按照由大到小进行优先级排序，得到集合Z＝{Z1，Z2，…，Zm}，其中，m表示为工作中受到干扰的信号接收子单元个数；对闲置中的受干扰信号接收子单元按照由大到小进行优先级排序，得到集合Z*＝{Z1 *，Z2 *，…，Zj *}，其中，j表示为闲置中受到干扰的信号接收子单元个数；集合Z的优先级高于集合Z*；
S304、根据分析得到的优先级，使用备用信号接收子单元对受干扰信号接收子单元进行替换，受干扰信号接收子单元成为新的备用信号接收子单元，扫描整个频段内所有频点，选择最小的信号强度值对应的频率作为频点，并进行循环操作，直至信号接收子单元和备用信号接收子单元不受干扰。
2.根据权利要求1所述的一种基于物联网的无线设备监测方法，其特征在于：在步骤S4中，根据分析结果，对无线设备的对应发射端和接收端的信号接收子单元进行锁定，对信号进行自动调节，当号接收子单元和备用信号接收子单元受到干扰时，自动进行优先级排序，接收端自动进行调整，直至不受干扰，避免出现相同频率作为频点，导致信号出现同频干扰。
3.一种实现权利要求1-2任一项所述的一种基于物联网的无线设备监测方法的基于物联网的无线设备监测系统，其特征在于：该无线设备监测系统包括：数据采集模块、数据库、数据处理模块和设备控制模块；
所述数据采集模块的输出端与数据库的输入端相连接，数据库的输出端与数据处理模块的输入端相连接，数据处理模块的输出端与设备控制模块的输入端相连接，数据处理模块的输出端与数据库的输入端相连接；所述数据采集模块用于采集基础数据信息和无线设备使用数据信息，所述数据库用于对采集的数据信息和分析结果进行加密存储，所述数据处理模块用于根据采集的数据信息，对无线设备的发射端位置和接收端受干扰程度进行分析处理，所述设备控制模块用于根据分析结果，对无线设备的信号传递进行控制。
4.根据权利要求3所述的一种基于物联网的无线设备监测系统，其特征在于：所述数据采集模块包括基础数据采集单元和设备采集单元，所述基础数据采集单元用于对基础数据信息进行采集，所述设备采集单元用于采集无线设备的实时使用情况，通过频率测试设备，实时对无线设备的使用过程中的频率信息进行采集，通过信号强度测试仪对传送信号的强度进行监测，通过按键感应设备，实时对用户的指令申请情况进行采集。
5.根据权利要求4所述的一种基于物联网的无线设备监测系统，其特征在于：所述数据库包括数据存储单元和数据加密单元，所述数据存储单元通过数据湖对数据进行存储，所述数据加密单元通过SM2算法，对整个过程进行数据加密。
6.根据权利要求5所述的一种基于物联网的无线设备监测系统，其特征在于：所述数据处理模块包括位置判断单元和干扰分析单元，所述位置判断单元用于根据采集的数据信息，对信号发射端的位置情况进行分析处理，所述干扰分析单元用于根据实时采集的无线设备使用数据信息，实时对信号接收端的受干扰情况分析。
7.根据权利要求6所述的一种基于物联网的无线设备监测系统，其特征在于：所述设备控制模块包括目标锁定单元和自动调整单元，所述目标锁定单元用于将无线设备接收端设置信号接收子单元和备用信号接收子单元，根据分析结果，将发射端与接收端的对应信号接收子单元进行锁定，所述自动调整单元用于根据分析结果，当出现干扰时，自动对接收端进行调节，同时将调节后的接收端与原发射端进行锁定。
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