CN117134847A - 一种基于iot物联网的路由器信号干扰检测系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于IOT物联网的路由器信号干扰检测系统。该一种基于IOT物联网的路由器信号干扰检测系统，包括路由器信号数据获取中心、路由器信号数据处理中心和路由器信号管理中心。本发明通过路由器信号数据获取中心的各模块获取预设时间段指定路由器和其连接的各预设设备之间的初始信号数据并将获取的数据发送给路由器信号数据处理中心，然后路由器信号数据处理中心的各模块对数据进行处理并计算对应的分数，接着结合计算的分数综合计算该预设时间段指定路由器的信号干扰分数，再将结果发送给路由器信号管理中心，最后由路由器信号管理中心根据结果进行处理，提高了信号干扰监测准确性，解决了现有技术中信号干扰检测准确性低的问题。
Description
技术领域
本发明涉及物联网路由器技术领域，尤其涉及一种基于IOT物联网的路由器信号干扰检测系统。
背景技术
物联网（The Internet of Things，简称IOT）是指通过各种红外线感应器、激光扫描器等各种装置与技术，实时采集任何需要监控、连接、互动的物体或过程，采集其声、光、热、电等各种需要的信息，通过各类可能的网络接入，实现对物品和过程的智能化感知、识别和管理。物联网能让所有能够被独立寻址的普通物理对象形成互联互通的网络。基于物联网的路由器信号干扰是指在使用物联网设备时，出现的与无线路由器信号质量和连接稳定性相关的问题，这可能会影响物联网设备与路由器之间的通信，导致连接中断和延迟等。
现有技术中，对于基于物联网的路由器信号干扰的检测常通过检测信号强度实现，或通过频谱分析进行信号干扰检测。
例如公开号为：CN114915979A公开申请的基于自动调信号强度的物联网路由器防信号覆盖重叠方法，包括与外网连接不具有无线通信功能的集中路由器，通过网线与所有可自动调信号强度的路由器连接构建有线局域网；在需要物联网覆盖的区域内划分若干信号覆盖单元，每个信号覆盖单元内至少设置一个可自动调信号强度的接入路由器，所有接入路由器之间通过无线交互构建无线网络。
例如公开号为：CN111464247B公开的一种基于数据通信的信号接收可调节系统及方法，包括中心路由配置信息采集模块、不同时刻信号强度监测模块、相邻无线设备干扰模块、无线信道质量调节模块和快速响应通信中心，中心路由配置信息采集模块采集进行无线信号传输的中心路由器的基本配置，不同时刻信号强度监测模块对不同时刻的路由信号强度进行监测，相邻无线设备干扰模块采集路由相邻位置的干扰设备数量，无线信道质量调节模块根据检测的路由信号强度对无线信道进行质量调节，快速响应通信中心对信号强度的调节作出响应，对中心路由器周边的干扰设备进行数量检测，监测干扰设备对信号的影响程度，将中心路由器的信号传播速度实时发送给用户进行查看。
但本申请发明人在实现本申请实施例中发明技术方案的过程中，发现上述技术至少存在如下技术问题：
现有技术中，通过信号强度或者频谱进行路由器信号干扰检测只能知道信号或者频谱变化情况，但不能获取具体的干扰程度信息，而且需要专业的人员进行分析，存在信号干扰检测准确性低的问题。
发明内容
本申请实施例通过提供一种基于IOT物联网的路由器信号干扰检测系统，解决了现有技术中信号干扰检测准确性低的问题，实现了信号干扰检测准确性的提高。
本申请实施例提供了一种基于IOT物联网的路由器信号干扰检测系统，包括路由器信号数据获取中心、路由器信号数据处理中心和路由器信号管理中心：其中，所述路由器信号数据获取中心用于：获取预设时间段指定路由器和该指定路由器连接的各预设设备之间的初始信号数据，并将获取的信号数据发送给路由器信号数据处理中心；所述路由器信号数据处理中心用于：接收路由器信号数据获取中心发送的初始信号数据，并对信号数据进行处理，计算指定路由器和该指定路由器连接的各预设设备的信号干扰程度，并将对应的信号干扰程度结果发送给路由器信号管理中心；所述路由器信号管理中心用于：接收路由器信号数据处理中心发送的信号干扰程度结果，并根据接收的信号干扰程度结果采取对应的处理措施。
进一步的，所述路由器信号数据获取中心包括信号强度获取模块、信号振幅获取模块、信号频谱获取模块和信号质量获取模块：所述信号强度获取模块：用于通过获取预设时间段内指定路由器和该指定路由器连接的各预设设备之间的初始信号强度数据；所述信号振幅获取模块：用于获取预设时间段内指定路由器和该指定路由器连接的各预设设备之间的初始信号振幅数据；所述信号频谱获取模块：用于获取预设时间段内指定路由器和该指定路由器连接的各预设设备之间的初始信号频谱数据；所述信号质量获取模块：用于获取预设时间段内指定路由器和该指定路由器连接的各预设设备之间的初始信号质量数据。
进一步的，所述路由器信号数据处理中心包括信号强度数据处理模块、信号振幅数据处理模块、信号频谱数据处理模块、信号质量数据处理模块、信号干扰程度计算模块：所述信号强度数据处理模块：用于处理预设时间段内指定路由器和该指定路由器连接的各预设设备的初始信号强度数据，得到对应的信号强度数据，计算对应预设时间段的信号强度分数；所述信号振幅数据处理模块：用于处理预设时间段内指定路由器和该指定路由器连接的各预设设备之间的初始信号振幅数据，得到对应的信号振幅数据，计算对应预设时间段的信号振幅分数；所述信号频谱数据处理模块：用于处理预设时间段内指定路由器连接的各预设设备之间的初始信号频谱数据，得到对应的信号频谱数据，计算对应预设时间段的信号频谱分数；所述信号质量数据处理模块：用于处理预设时间段内指定路由器连接的各预设设备之间的初始信号质量数据，得到对应的信号质量数据，并结合信号强度数据计算对应预设时间段的信号质量分数；所述信号干扰程度计算模块：用于根据对应预设时间段的信号强度分数、信号振幅分数、信号频谱分数和信号质量分数，综合计算预设时间段该指定路由器的信号干扰分数。
进一步的，所述信号强度分数的具体计算过程如下；根据信号强度数据处理模块处理后的第个预设时间段内指定路由器的信号强度数据/>和该指定路由器连接的第/>个预设设备的信号强度数据/>,结合指定路由器的参考信号强度数据/>和该指定路由器连接的第/>个预设设备的参考信号强度数据/>,通过信号强度分数公式计算该指定路由器的信号强度分数/>,所述信号强度分数公式为，其中/>为自然常数，/>和/>分别为该指定路由器和该指定路由器连接的各预设设备的信号强度数据修正因子，且/>，且，/>为预设时间段的总个数，/>，/>为该指定路由器连接的预设设备的总个数。
进一步的，所述信号振幅分数的具体计算过程如下：根据信号振幅数据处理模块处理后的第个预设时间段内指定路由器的第一信号振幅数据/>和第二信号振幅数据以及该指定路由器连接的第/>个预设设备的第一信号振幅数据/>和第二信号振幅数据/>，再结合指定路由器的参考第一信号振幅数据/>和参考第二振幅数据/>以及该指定路由器连接的第/>个预设设备的参考第一信号振幅数据/>和参考第二信号振幅数据/>，通过信号振幅极值公式计算该指定路由器的信号振幅极值分数/>，所述信号振幅极值公式为/>，其中/>和/>分别为该指定路由器和该指定路由器连接的各预设设备的信号振幅数据修正因子，且/>；再结合第/>个预设时间段内指定路由器的信号振幅时间分数/>，通过计算两者的乘积得到第/>个预设时间段内指定路由器的信号振幅分数/>。
进一步的，所述信号振幅时间分数的具体计算过程如下：根据信号振幅数据处理模块处理后的第个预设时间段内指定路由器的第一信号振幅持续时间/>和第二信号振幅持续时间/>以及该指定路由器连接的第/>个预设设备的第一信号振幅持续时间和第二信号振幅持续时间/>，再结合指定路由器的参考第一信号振幅持续时间和参考第二振幅持续时间/>以及该指定路由器连接的第/>个预设设备的参考第一信号振幅持续时间/>和参考第二信号振幅持续时间/>，通过信号振幅时间公式计算该指定路由器的信号振幅时间分数/>，所述信号振幅时间公式为，其中/>和/>分别为该指定路由器和该指定路由器连接的各预设设备的信号振幅持续时间修正因子，且/>，所述信号振幅数据指的是指定路由器和该指定路由器连接的各预设设备的第一信号振幅数据、第二信号振幅数据以及对应的持续时间。
进一步的，所述指定路由器和该指定路由器连接的各预设设备的第一信号振幅数据、第二信号振幅数据、参考第一信号振幅数据和参考第二振幅数据用于描述对应信号振幅的范围，具体如下：所述指定路由器和该指定路由器连接的各预设设备的第一信号振幅数据描述的是对应信号振幅的实际峰值；所述指定路由器和指定路由器连接的各预设设备的参考第一信号振幅数据描述的是对应信号振幅的参考峰值；所述指定路由器和该指定路由器连接的各预设设备的第二信号振幅数据描述的是对应信号振幅的实际低谷值；所述指定路由器和该指定路由器连接的各预设设备的参考第二信号振幅数据描述的是对应的信号振幅的参考低谷值；所述指定路由器和该指定路由器连接的各预设设备的信号振幅的实际峰值和实际低谷值构成对应信号振幅的实际范围；所述指定路由器和该指定路由器连接的各预设设备的信号振幅的参考峰值和参考低谷值构成信号振幅的参考范围。
进一步的，所述信号频谱分数的具体计算过程如下：根据信号频谱数据处理模块处理后的第个预设时间段内指定路由器连接的第/>个预设设备的频谱带宽数据/>、中心频率数据/>和峰值功率数据/>，结合对应的参考频谱带宽数据/>、参考中心频率数据/>和参考峰值功率数据/>通过信号频谱公式计算第/>个预设时间段内指定路由器的信号频谱分数/>，所述信号频谱公式为,其中/>、/>和/>分别是指定路由器连接的各预设设备的频谱带宽数据、中心频率数据和峰值功率数据的安全因子，且；所述信号频谱数据包括频谱带宽数据、中心频率数据和峰值功率数据。
进一步的，所述信号质量分数的具体计算过程如下：根据信号质量数据处理模块处理后的第个预设时间段内指定路由器连接的第/>个预设设备的信噪比/>和误码率，结合第/>个预设设备的信号强度数据/>和参考信号强度数据/>，通过信号质量分数公式计算第/>个预设时间段内指定路由器的信号质量分数/>，所述信号质量分数公式为/>，其中/>和/>分别为该指定路由器连接的各预设设备的信噪比和误码率的修正因子；所述信号质量数据包括信噪比和误码率。
进一步的，所述信号干扰分数的具体计算过程如下：结合信号强度数据处理模块、信号振幅数据处理模块、信号频谱数据处理模块和信号质量数据处理模块分别计算的第个预设时间段内指定路由器的信号强度分数/>、信号振幅分数/>、信号频谱分数/>和信号质量分数/>，通过信号干扰分数公式计算第/>个预设时间段内指定路由器的信号干扰分数，所述信号干扰分数公式为，其中/>、/>、/>和/>别为该指定路由器的信号强度分数、信号质量分数、信号振幅分数和信号频谱分数的安全因子，且/>。
本申请实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：
1、通过路由器信号数据获取中心的各模块获取预设时间段指定路由器和该指定路由器连接的各预设设备之间的初始信号数据，并将获取的初始信号数据发送给路由器信号数据处理中心，然后路由器信号数据处理中心接收初始信号数据，并由对应的数据处理模块分别处理对应的初始信号数据，获得对应的信号数据，接着各数据处理模块根据对应的信号数据计算信号分数，再由路由器信号数据处理中心的信号干扰程度计算模块结合各模块计算的信号分数综合通过公式得到指定路由器的信号干扰分数，并将对应的信号干扰分数发送给路由器信号管理中心，最后由路由器信号管理中心采取对应的处理措施，从而实现了信号干扰的准确检测，进而实现了信号干扰检测准确性的提高，有效解决了现有技术中信号干扰检测准确性低的问题。
2、通过获取指定路由器和该指定路由器连接的各预设设备的信号强度数据，并结合对应的参考数据计算该指定路由器的信号强度分数，然后根据指定路由器和该指定路由器连接的各预设设备的第一信号振幅数据、第二信号振幅数据及对应的持续时间，并结合对应的参考数据计算该指定路由器的信号振幅分数，接着根据频谱带宽数据、中心频率数据和峰值功率数据结合对应的参考数据计算指定路由器的信号频谱分数，再根据信噪比和误码率并结合信号强度数据和对应的参考数据计算指定路由器的信号质量分数，最后根据计算的信号强度分数、信号振幅分数、信号频谱分数和信号质量分数综合得到指定路由器的信号干扰分数，从而实现了指定路由器信号干扰程度的快速评估，进而实现了更快速的评估信号干扰程度。
3、通过细化分析获取路由器信号存在干扰时的信号特征，然后通过路由器信号数据获取中心的各模块获取各信号特征的初始信号数据并处理得到对应的信号数据，接着根据存在信号干扰时，指定路由器和该指定路由器连接的各预设设备受影响程度的不同，综合计算各信号数据对应的信号分数，再根据各信号特征在存在信号干扰时的不同变化程度，计算该指定路由器的信号干扰分数，最后通过各预设时间段该指定路由器的信号干扰分数对整个预设时间段的信号干扰情况进行检测并干预，从而实现了指定路由器信号干扰的全面检测，进而实现了更全面的检测信号干扰。
附图说明
图1为本申请实施例提供的一种基于IOT物联网的路由器信号干扰检测系统的结构示意图；
图2为本申请实施例提供的一种基于IOT物联网的路由器信号干扰检测系统中路由器信号数据获取中心的结构示意图；
图3为本申请实施例提供的一种基于IOT物联网的路由器信号干扰检测系统中路由器信号数据处理中心的结构示意图。
具体实施方式
本申请实施例通过提供一种基于IOT物联网的路由器信号干扰检测系统，解决了现有技术中信号干扰检测准确性低的问题，通过路由器信号数据获取中心的信号强度获取模块、信号振幅获取模块、信号频谱获取模块和信号质量获取模块获取预设时间段指定路由器和该指定路由器连接的各预设设备之间的初始信号数据，具体的有初始信号强度数据、初始信号振幅数据、初始信号频谱数据和初始信号质量数据，并将获取的初始信号数据发送给路由器信号数据处理中心，然后路由器信号数据处理中心接收初始信号数据后，由信号强度数据处理模块、信号振幅数据处理模块、信号频谱数据处理模块、信号质量数据处理模块分别对初始信号数据进行处理，获得对应的信号数据，接着各模块根据信号数据计算对应的信号分数，再由路由器信号数据处理中心的信号干扰程度计算模块结合各模块计算的信号分数综合计算指定路由器的信号干扰分数，并将对应的信号干扰分数结果发送给路由器信号管理中心，最后由路由器信号管理中心采取对应的处理措施，实现了信号干扰检测准确性的提高。
本申请实施例中的技术方案为解决上述信号干扰检测准确性低的问题，总体思路如下：
通过路由器信号数据获取中心的各模块获取预设时间段指定路由器和该指定路由器连接的各预设设备之间的初始信号数据，并将获取的初始信号数据发送给路由器信号数据处理中心，然后由路由器信号数据处理中心的各数据处理模块对初始信号数据进行处理，并计算对应的分数，接着结合计算的分数综合计算该预设时间段指定路由器的信号干扰分数，再将信号干扰分数发送给路由器信号管理中心，最后由路由器信号管理中心根据接收的数据采取处理措施，达到了提高信号干扰监测准确性的效果。
为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明。
如图1所示，为本申请实施例提供的一种基于IOT物联网的路由器信号干扰检测系统的结构示意图，本申请实施例提供的一种基于IOT物联网的路由器信号干扰检测系统包括路由器信号数据获取中心、路由器信号数据处理中心和路由器信号管理中心：其中，路由器信号数据获取中心用于：获取预设时间段指定路由器和该指定路由器连接的各预设设备之间的初始信号数据，并将获取的信号数据发送给路由器信号数据处理中心；路由器信号数据处理中心用于：接收路由器信号数据获取中心发送的初始信号数据，并对信号数据进行处理，计算指定路由器和该指定路由器连接的各预设设备的信号干扰程度，并将对应的信号干扰程度结果发送给路由器信号管理中心；路由器信号管理中心用于：接收路由器信号数据处理中心发送的信号干扰程度结果，并根据接收的信号干扰程度结果采取对应的处理措施。
在本实施例中，对于基于物联网的路由器可能存在的干扰有无线电频谱干扰、物理障碍干扰和电磁干扰；无线电频谱干扰来自其他无线设备，如蜂窝网络、Wi-Fi网络和微波炉等，可以通过使用不同的频段或者信号过滤器来解决；物理障碍物如墙壁、楼板或大型设备等会削弱和遮挡信号的传播，可以通过合理优化布局等方式解决；对于电磁干扰，可以通过电磁屏蔽罩等装置来隔离干扰源；实现了信号干扰检测准确性的提高。
进一步的，如图2所示，为本申请实施例提供的一种基于IOT物联网的路由器信号干扰检测系统中路由器信号数据获取中心的结构示意图，路由器信号数据获取中心包括信号强度获取模块、信号振幅获取模块、信号频谱获取模块和信号质量获取模块：信号强度获取模块：用于通过获取预设时间段内指定路由器和该指定路由器连接的各预设设备之间的初始信号强度数据；信号振幅获取模块：用于获取预设时间段内指定路由器和该指定路由器连接的各预设设备之间的初始信号振幅数据；信号频谱获取模块：用于获取预设时间段内指定路由器和该指定路由器连接的各预设设备之间的初始信号频谱数据；信号质量获取模块：用于获取预设时间段内指定路由器和该指定路由器连接的各预设设备之间的初始信号质量数据。
在本实施例中，通过信号强度可以了解指定路由器和该指定路由器连接的各预设设备之间的无线信号传输质量，突然的信号强度变化可能暗示潜在的干扰源存在；干扰源可能引起信号振幅的异常变化，通过监测信号振幅在时间上的变化，可以检测到干扰的存在；同样的，干扰源往往会在特定的频段上产生干扰，频谱数据包含了频段占用情况和频谱带宽等信息；指定路由器和该指定路由器连接的各预设设备之间的信号质量参数也可以用于检测干扰情况，异常的信号质量数据可能暗示干扰源干扰了信号的传输；实现了信号干扰检测的数值化。
进一步的，如图3所示，为本申请实施例提供的一种基于IOT物联网的路由器信号干扰检测系统中路由器信号数据处理中心的结构示意图，路由器信号数据处理中心包括信号强度数据处理模块、信号振幅数据处理模块、信号频谱数据处理模块、信号质量数据处理模块、信号干扰程度计算模块：信号强度数据处理模块：用于处理预设时间段内指定路由器和该指定路由器连接的各预设设备的初始信号强度数据，得到对应的信号强度数据，计算对应预设时间段的信号强度分数；信号振幅数据处理模块：用于处理预设时间段内指定路由器和该指定路由器连接的各预设设备之间的初始信号振幅数据，得到对应的信号振幅数据，计算对应预设时间段的信号振幅分数；信号频谱数据处理模块：用于处理预设时间段内指定路由器连接的各预设设备之间的初始信号频谱数据，得到对应的信号频谱数据，计算对应预设时间段的信号频谱分数；信号质量数据处理模块：用于处理预设时间段内指定路由器连接的各预设设备之间的初始信号质量数据，得到对应的信号质量数据，并结合信号强度数据计算对应预设时间段的信号质量分数；信号干扰程度计算模块：用于根据对应预设时间段的信号强度分数、信号振幅分数、信号频谱分数和信号质量分数，综合计算预设时间段该指定路由器的信号干扰分数。
在本实施例中，初始信号频谱数据的处理一般是使用信号处理算法对频谱数据进行分析，最常见的方法是通过快速傅里叶变换将时域信号转换为频域信号，得到对应的信号信号频谱数据；初始信号强度数据经取平均处理后得到信号强度数据；信号强度、信号振幅、信号频谱和信号质量并不能单一的用来评估或检测信号受干扰的情况；实现了更高效的检测基于物联网的路由器信号干扰情况。
进一步的，信号强度分数的具体计算过程如下；根据信号强度数据处理模块处理后的第个预设时间段内指定路由器的信号强度数据/>和该指定路由器连接的第/>个预设设备的信号强度数据/>，结合指定路由器的参考信号强度数据/>和该指定路由器连接的第/>个预设设备的参考信号强度数据/>,通过信号强度分数公式计算该指定路由器的信号强度分数/>，信号强度分数公式为,其中/>自然常数，/>和/>分别为该指定路由器和该指定路由器连接的各预设设备的信号强度数据修正因子,且/>，且，/>为预设时间段的总个数，/>，/>为该指定路由器连接的预设设备的总个数。
在本实施例中，信号强度指示了接收到的信号的强度水平，较强的信号强度通常表示良好的信号接收，但并不能直接判断是否存在干扰；指定路由器的信号强度数据指的是该指定路由器的最邻近区域的信号强度数据，若指定路由器中心的信号强度数据减小，则该指定路由器连接的各预设设备的信号强度均会受到影响，即会随之而减小，反之则不一定成立，所以各预设时间单指定路由器的信号强度数据对于该预设时间段的信号强度分数的影响更大；当指定路由器和该指定路由器连接的各预设设备的信号强度数据与对应的参考信号强度数据均相等时，信号强度分数达到最大值，数值为1；实现了更精准的评估基于物联网的路由器的信号强度变化。
进一步的，信号振幅分数的具体计算过程如下：根据信号振幅数据处理模块处理后的第个预设时间段内指定路由器的第一信号振幅数据/>和第二信号振幅数据/>以及该指定路由器连接的第/>个预设设备的第一信号振幅数据/>和第二信号振幅数据，再结合指定路由器的参考第一信号振幅数据/>和参考第二振幅数据/>以及该指定路由器连接的第/>个预设设备的参考第一信号振幅数据/>和参考第二信号振幅数据/>，通过信号振幅极值公式计算该指定路由器的信号振幅极值分数/>,信号振幅极值公式为/>，其中/>和/>分别为该指定路由器和该指定路由器连接的各预设设备的信号振幅数据修正因子，且/>；再结合第个预设时间段内指定路由器的信号振幅时间分数/>，通过计算两者的乘积得到第/>个预设时间段内指定路由器的信号振幅分数/>。
在本实施例中，当第一信号振幅数据大于参考第一信号振幅数据，或第二信号振幅数据小于参考第二信号振幅数据时，表明对应的预设时间段信号都存在干扰，反之表明干扰的可能性较小；同样的，指定路由器的第一信号振幅数据和第二信号振幅数据对该预设时间段的信号振幅极值分数影响更大；当指定路由器和该指定路由器连接的各预设设备的信号振幅数据与对应的参考值都相等时，对应的信号极值分数为1；信号振幅极值和信号振幅极值对应的持续时间共同衡量该时间段信号振幅的变化情况，而并不是由某个值单独决定；实现了更精准的评估基于物联网的路由器的信号振幅变化情况。
进一步的，信号振幅时间分数的具体计算过程如下：根据信号振幅数据处理模块处理后的第个预设时间段内指定路由器的第一信号振幅持续时间/>和第二信号振幅持续时间/>以及该指定路由器连接的第/>个预设设备的第一信号振幅持续时间/>和第二信号振幅持续时间/>，再结合指定路由器的参考第一信号振幅持续时间/>和参考第二振幅持续时间/>以及该指定路由器连接的第/>个预设设备的参考第一信号振幅持续时间/>和参考第二信号振幅持续时间/>，通过信号振幅时间公式计算该指定路由器的信号振幅时间分数/>，信号振幅时间公式为，其中/>和/>分别为该指定路由器和该指定路由器连接的各预设设备的信号振幅持续时间修正因子，且/>；信号振幅数据指的是指定路由器和该指定路由器连接的各预设设备的第一信号振幅数据、第二信号振幅数据以及对应的持续时间。
在本实施例中，第一信号振幅持续时间和第二信号振幅持续时间是指信号在对应的第一信号振幅和第二信号振幅上的持续时间长度；参考第一信号振幅持续时间和参考第二振幅持续时间是指信号在对应的参考第一信号振幅和参考第二信号振幅上的持续时间；较长的持续时间，表明信号更稳定，那对应的干扰可能性更小；异常振幅的持续时间越长，表明信号受干扰的可能性越大；实现了更全面的评估基于物联网的路由器的信号振幅变化情况。
进一步的，指定路由器和该指定路由器连接的各预设设备的第一信号振幅数据、第二信号振幅数据、参考第一信号振幅数据和参考第二振幅数据用于描述对应信号振幅的范围，具体如下：指定路由器和该指定路由器连接的各预设设备的第一信号振幅数据描述的是对应信号振幅的实际峰值；指定路由器和该指定路由器连接的各预设设备的参考第一信号振幅数据描述的是对应信号振幅的参考峰值；指定路由器和该指定路由器连接的各预设设备的第二信号振幅数据描述的是对应信号振幅的实际低谷值；指定路由器和该指定路由器连接的各预设设备的参考第二信号振幅数据描述的是对应的信号振幅的参考低谷值；指定路由器和该指定路由器连接的各预设设备的信号振幅的实际峰值和实际低谷值构成对应信号振幅的实际范围；指定路由器和该指定路由器连接的各预设设备的信号振幅的参考峰值和参考低谷值构成信号振幅的参考范围。
在本实施例中，第一信号振幅数据和参考第一信号振幅数据指的是信号的峰值振幅数据和参考峰值振幅数据，通常与信号强度有关；对应的数值越大，可能意味着对应时间段的信号强度更大；第二信号振幅数据和参考第二信号振幅数据指的是信号振幅水平较低时对应的数值，当对应的值减小时，表明信号在某些时候变得异常弱，这可能暗示存在干扰或信号衰减；实现了更直观的描述基于物联网的路由器的信号振幅变化范围。
进一步的，信号频谱分数的具体计算过程如下：根据信号频谱数据处理模块处理后的第个预设时间段内指定路由器连接的第/>个预设设备的频谱带宽数据/>、中心频率数据/>和峰值功率数据/>，结合对应的参考频谱带宽数据/>、参考中心频率数据/>和参考峰值功率数据/>通过信号频谱公式计算第/>个预设时间段内指定路由器的信号频谱分数/>，信号频谱公式为，其中/>、/>和/>分别是指定路由器连接的各预设设备的频谱带宽数据、中心频率数据和峰值功率数据的安全因子，且；信号频谱数据包括频谱带宽数据、中心频率数据和峰值功率数据。
在本实施例中，频谱带宽表示频谱中包含信号能量的频率范围或带宽范围，它可以表示信号的有效传输范围；中心频率代表信号频谱的中心位置，对于调制信号，中心频率通常是载波频率；峰值功率是指频谱中最大的功率值，表示信号的最高强度，通常用于衡量信号的最大功率水平；三个数据中，当信号存在干扰时，频谱带宽数据的变化通常是最明显的，因为干扰信号会占据原有信号的频率范围；同样的，信号频谱分数最大值为1；实现了更精准的评估基于物联网的路由器的信号频谱变化情况。
进一步的，信号质量分数的具体计算过程如下：根据信号质量数据处理模块处理后的第个预设时间段内指定路由器连接的第/>个预设设备的信噪比/>和误码率/>，结合第/>个预设设备的信号强度数据/>和参考信号强度数据/>，通过信号质量分数公式计算第/>个预设时间段内指定路由器的信号质量分数/>，信号质量分数公式为，其中/>和/>分别为该指定路由器连接的各预设设备的信噪比和误码率的修正因子；信号质量数据包括信噪比和误码率。
在本实施例中，信号质量分数是综合衡量指定路由器和该指定路由器连接的各预设设备之间的信号强度、误码率和信噪比整体情况，较低的信号质量可能暗示信号受到干扰；信噪比和误码率越大，对应的信号质量越差，受干扰的可能性也越大；当指定路由器和该指定路由器连接的各预设设备之间的信号强度数据和对应的参考信号强度数据相等，且误码率和信噪比为0时，信号质量分数都等于1，表明该预设时间段指定路由器和该指定路由器连接的各预设设备之间的信号质量最佳；实现了更全面的评估信号质量。
进一步的，信号干扰分数的具体计算过程如下：结合信号强度数据处理模块、信号振幅数据处理模块、信号频谱数据处理模块和信号质量数据处理模块分别计算的第个预设时间段内指定路由器的信号强度分数/>、信号振幅分数/>、信号频谱分数/>和信号质量分数/>，通过信号干扰分数公式计算第/>个预设时间段内指定路由器的信号干扰分数，信号干扰分数公式为，其中/>、/>、/>和/>分别为该指定路由器的信号强度分数、信号质量分数、信号振幅分数和信号频谱分数的安全因子，且/>。
在本实施例中，较强的信号强度通常可以提供更好的信号接收质量和较低的干扰程度，这是因为强信号可以抵消或覆盖低水平的干扰信号，使得信号与干扰的信噪比变得更有利于接收端；频谱特征可以影响干扰程度的判定，特别是在频域干扰分析中；信号质量越高，表示信号在传输或接收过程中的稳定性和可靠性就越好，相应地干扰程度也会较低；当预设时间段的信号强度分数、信号振幅分数、信号频谱分数以及信号质量分数均为1时，对应的信号干扰分数为0，表明该预设时间段指定路由器信号几乎未受干扰；实现了更精准的评估路由器信号干扰程度。
上述本申请实施例中的技术方案，至少具有如下的技术效果或优点：相对于公开号为：CN114915979A公开申请的基于自动调信号强度的物联网路由器防信号覆盖重叠方法，本申请实施例通过获取指定路由器和该指定路由器连接的各预设设备的信号强度数据，并结合对应的参考数据计算该指定路由器的信号强度分数，然后根据指定路由器和该指定路由器连接的各预设设备的第一信号振幅数据、第二信号振幅数据及对应的持续时间，并结合对应的参考数据计算该指定路由器的信号振幅分数，接着根据频谱带宽数据、中心频率数据和峰值功率数据结合对应的参考数据计算指定路由器的信号频谱分数，再根据信噪比和误码率并结合信号强度数据和对应的参考数据计算指定路由器的信号质量分数，最后根据计算的信号强度分数、信号振幅分数、信号频谱分数和信号质量分数综合得到指定路由器的信号干扰分数，从而实现了指定路由器信号干扰程度的快速评估，进而实现了更快速的评估信号干扰程度；相对于公开号为：CN111464247B公开的一种基于数据通信的信号接收可调节系统及方法，本申请实施例通过细化分析获取路由器信号存在干扰时的各信号特征，然后通过路由器信号数据获取中心的各模块获取各数据特征的初始信号数据并处理得到对应的信号数据，接着根据存在信号干扰时，指定路由器和该指定路由器连接的各预设设备信号受影响程度的不同，综合计算各信号数据对应的信号分数，再根据各信号特征在存在信号干扰时的不同变化程度，计算该指定路由器的信号干扰分数，最后通过各预设时间段该指定路由器的信号干扰分数对整个预设时间段的信号干扰情况进行检测并干预，从而实现了指定路由器信号干扰的全面检测，进而实现了更全面的检测信号干扰。
本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质（包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等）上实施的计算机程序产品的形式。
本发明是参照根据本发明实施例的系统、设备（系统）、和计算机程序产品的流程图和／或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和／或方框图中的每一流程和／或方框、以及流程图和／或方框图中的流程和／或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (10)
1.一种基于IOT物联网的路由器信号干扰检测系统，其特征在于，包括路由器信号数据获取中心、路由器信号数据处理中心和路由器信号管理中心：
其中，所述路由器信号数据获取中心用于：获取预设时间段指定路由器和该指定路由器连接的各预设设备之间的初始信号数据，并将获取的信号数据发送给路由器信号数据处理中心；
所述路由器信号数据处理中心用于：接收路由器信号数据获取中心发送的初始信号数据，并对信号数据进行处理，计算指定路由器和该指定路由器连接的各预设设备的信号干扰程度，并将对应的信号干扰程度结果发送给路由器信号管理中心；
所述路由器信号管理中心用于：接收路由器信号数据处理中心发送的信号干扰程度结果，并根据接收的信号干扰程度结果采取对应的处理措施。
2.如权利要求1所述一种基于IOT物联网的路由器信号干扰检测系统，其特征在于，所述路由器信号数据获取中心包括信号强度获取模块、信号振幅获取模块、信号频谱获取模块和信号质量获取模块：
所述信号强度获取模块：用于通过获取预设时间段内指定路由器和该指定路由器连接的各预设设备之间的初始信号强度数据；
所述信号振幅获取模块：用于获取预设时间段内指定路由器和该指定路由器连接的各预设设备之间的初始信号振幅数据；
所述信号频谱获取模块：用于获取预设时间段内指定路由器和该指定路由器连接的各预设设备之间的初始信号频谱数据；
所述信号质量获取模块：用于获取预设时间段内指定路由器和该指定路由器连接的各预设设备之间的初始信号质量数据。
3.如权利要求2所述一种基于IOT物联网的路由器信号干扰检测系统，其特征在于，所述路由器信号数据处理中心包括信号强度数据处理模块、信号振幅数据处理模块、信号频谱数据处理模块、信号质量数据处理模块、信号干扰程度计算模块：
所述信号强度数据处理模块：用于处理预设时间段内指定路由器和该指定路由器连接的各预设设备的初始信号强度数据，得到对应的信号强度数据，计算对应预设时间段的信号强度分数；
所述信号振幅数据处理模块：用于处理预设时间段内指定路由器和该指定路由器连接的各预设设备之间的初始信号振幅数据，得到对应的信号振幅数据，计算对应预设时间段的信号振幅分数；
所述信号频谱数据处理模块：用于处理预设时间段内指定路由器连接的各预设设备之间的初始信号频谱数据，得到对应的信号频谱数据，计算对应预设时间段的信号频谱分数；
所述信号质量数据处理模块：用于处理预设时间段内指定路由器连接的各预设设备之间的初始信号质量数据，得到对应的信号质量数据，并结合信号强度数据计算对应预设时间段的信号质量分数；
所述信号干扰程度计算模块：用于根据对应预设时间段的信号强度分数、信号振幅分数、信号频谱分数和信号质量分数，综合计算预设时间段该指定路由器的信号干扰分数。
4.如权利要求3所述一种基于IOT物联网的路由器信号干扰检测系统，其特征在于，所述信号强度分数的具体计算过程如下；
根据信号强度数据处理模块处理后的第个预设时间段内指定路由器的信号强度数据和该指定路由器连接的第/>预设设备的信号强度数据/>，结合指定路由器的参考信号强度数据/>和该指定路由器连接的第/>个预设设备的参考信号强度数据/>，通过信号强度分数公式计算该指定路由器的信号强度分数/>，所述信号强度分数公式为，其中/>为自然常数，/>和/>分别为该指定路由器和该指定路由器连接的各预设设备的信号强度数据修正因子，且/>，且，/>为预设时间段的总个数，/>，/>为该指定路由器连接的预设设备的总个数。
5.如权利要求4所述一种基于IOT物联网的路由器信号干扰检测系统，其特征在于，所述信号振幅分数的具体计算过程如下：
根据信号振幅数据处理模块处理后的第个预设时间段内指定路由器的第一信号振幅数据/>和第二信号振幅数据/>以及该指定路由器连接的第/>个预设设备的第一信号振幅数据/>和第二信号振幅数据/>，再结合指定路由器的参考第一信号振幅数据和参考第二振幅数据/>以及该指定路由器连接的第/>个预设设备的参考第一信号振幅数据/>和参考第二信号振幅数据/>，通过信号振幅极值公式计算该指定路由器的信号振幅极值分数/>，所述信号振幅极值公式为，其中/>和/>分别为该指定路由器和该指定路由器连接的各预设设备的信号振幅数据修正因子，且/>；
再结合第个预设时间段内指定路由器的信号振幅时间分数/>，通过计算两者的乘积得到第/>个预设时间段内指定路由器的信号振幅分数/>。
6.如权利要求5所述一种基于IOT物联网的路由器信号干扰检测系统，其特征在于，所述信号振幅时间分数的具体计算过程如下：
根据信号振幅数据处理模块处理后的第个预设时间段内指定路由器的第一信号振幅持续时间/>和第二信号振幅持续时间/>以及该指定路由器连接的第/>个预设设备的第一信号振幅持续时间/>和第二信号振幅持续时间/>，再结合指定路由器的参考第一信号振幅持续时间/>和参考第二振幅持续时间/>以及该指定路由器连接的第/>个预设设备的参考第一信号振幅持续时间/>和参考第二信号振幅持续时间/>，通过信号振幅时间公式计算该指定路由器的信号振幅时间分数/>，所述信号振幅时间公式为，其中/>和/>分别为该指定路由器和该指定路由器连接的各预设设备的信号振幅持续时间修正因子，且/>；
所述信号振幅数据指的是指定路由器和该指定路由器连接的各预设设备的第一信号振幅数据、第二信号振幅数据以及对应的持续时间。
7.如权利要求6所述一种基于IOT物联网的路由器信号干扰检测系统，其特征在于，所述指定路由器和该指定路由器连接的各预设设备的第一信号振幅数据、第二信号振幅数据、参考第一信号振幅数据和参考第二振幅数据用于描述对应信号振幅的范围，具体如下：
所述指定路由器和该指定路由器连接的各预设设备的第一信号振幅数据描述的是对应信号振幅的实际峰值；
所述指定路由器和该指定路由器连接的各预设设备的参考第一信号振幅数据描述的是对应信号振幅的参考峰值；
所述指定路由器和该指定路由器连接的各预设设备的第二信号振幅数据描述的是对应信号振幅的实际低谷值；
所述指定路由器和该指定路由器连接的各预设设备的参考第二信号振幅数据描述的是对应的信号振幅的参考低谷值；
所述指定路由器和该指定路由器连接的各预设设备的信号振幅的实际峰值和实际低谷值构成对应信号振幅的实际范围；
所述指定路由器和该指定路由器连接的各预设设备的信号振幅的参考峰值和参考低谷值构成信号振幅的参考范围。
8.如权利要求7所述一种基于IOT物联网的路由器信号干扰检测系统，其特征在于，所述信号频谱分数的具体计算过程如下：
根据信号频谱数据处理模块处理后的第个预设时间段内指定路由器连接的第/>个预设设备的频谱带宽数据/>、中心频率数据/>和峰值功率数据/>，结合对应的参考频谱带宽数据/>、参考中心频率数据/>和参考峰值功率数据/>通过信号频谱公式计算第/>个预设时间段内指定路由器的信号频谱分数/>，所述信号频谱公式为，其中/>、/>和/>分别是指定路由器连接的各预设设备的频谱带宽数据、中心频率数据和峰值功率数据的安全因子，且；
所述信号频谱数据包括频谱带宽数据、中心频率数据和峰值功率数据。
9.如权利要求8所述一种基于IOT物联网的路由器信号干扰检测系统，其特征在于，所述信号质量分数的具体计算过程如下：
根据信号质量数据处理模块处理后的第个预设时间段内指定路由器连接的第/>个预设设备的信噪比/>和误码率/>，结合第/>个预设设备的信号强度数据/>和参考信号强度数据/>，通过信号质量分数公式计算第/>个预设时间段内指定路由器的信号质量分数/>，所述信号质量分数公式为，其中/>和/>分别为该指定路由器连接的各预设设备的信噪比和误码率的修正因子；
所述信号质量数据包括信噪比和误码率。
10.如权利要求9所述一种基于IOT物联网的路由器信号干扰检测系统，其特征在于，所述信号干扰分数的具体计算过程如下：
结合信号强度数据处理模块、信号振幅数据处理模块、信号频谱数据处理模块和信号质量数据处理模块分别计算的第个预设时间段内指定路由器的信号强度分数/>、信号振幅分数/>、信号频谱分数/>和信号质量分数/>，通过信号干扰分数公式计算第/>个预设时间段内指定路由器的信号干扰分数，所述信号干扰分数公式为，其中/>、/>、/>和/>分别为该指定路由器的信号强度分数、信号质量分数、信号振幅分数和信号频谱分数的安全因子，且/>。
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