[发明专利]一种物联网室内三维无线信号测量方法

说明书

本发明公开了一种物联网室内三维无线信号测量方法，利用GPS读取初始时间和坐标，CPU的温补TCXO实时校准GPS的时间；将GPS产生初始坐标与手持设备(物联网)的惯性导航单元产生的相对坐标校准，产生室内的三维绝对坐标；无线接收单元读取当前信号RSSI(接收机信号强度指示)，文件存储单元存储坐标；存储上述文件与服务器同步，服务器将多个文件合并与融合后，并生成三维网格，将所得信号强度数据进行线性三维插值，生产本区域完整的信号强度覆盖数据。本发明提供的物联网室内三维无线信号测量方法设计简单科学，成本低，测量简单，且能生产室内三维信号覆盖，便于评估组网与干扰性能。

技术领域

本发明涉及物联网无线组网领域，特别是一种物联网室内三维无线信号覆盖的性能测量方法。

背景技术

物联网飞速发展，在很多领域需要无线密集组网，良好的组网信号覆盖(特别是室内组网覆盖)是系统性能的基本保证。物联网的无线信号覆盖是一个公共基础问题，在覆盖不良的情况下，会出现通信断续或中断，影响物联网系统的正常运行。

在无线系统部网实施过程中，物联网无线系统往往具有组网密度高、单节点成本低等苛刻要求，而室内无线传播因素众多、传播规律复杂，在室内几乎不可能使用解析方法来计算，也不能照搬使用2/3/4G移动通信系统的网络规划和网络优化等高成本手段，比如信号覆盖软件建模与预测，高成本仪器路测等。在行业应用中，迫切需要一种便携的高性价比的无线信号覆盖测量系统，来对无线组网的信号覆盖性能进行快速和有效的测量。

注：NEO-8M为北斗系统中的模块；TCXO为温补晶体振荡器；UTC时间为世界标准时间；RSSI为接收信号强度。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于手持设备的物联网室内三维无线信号测量方法。

为了克服上述现有技术中的缺陷本发明采用如下技术方案：

一种物联网室内三维无线信号测量方法，其特征在于：

A.利用GPS读取初始时间和坐标，CPU的温补TCXO实时校准GPS的时间；

B.将GPS产生初始坐标与物联网的惯性导航单元产生的相对坐标校准，生成室内的三维绝对坐标；

C.无线接收单元读取当前信号RSSI，文件存储单元存储信号RSSI与B中的三维绝对坐标；

D.存储上述文件与服务器同步，服务器将多个文件合并与融合后，并生成三维网格，将所得信号强度数据进行线性三维插值，生成本区域完整的信号强度覆盖数据。

进一步地，GPS使用NEO-8M高精度模块；物联网通过在开阔地或窗边捕获到GPS信号，得到三维坐标、UTC时间和秒脉冲。

进一步地，利用GPS产生初始秒脉冲和UTC时间，再设置高精度TCXO时钟进行温度进一步补偿，在无GPS时钟情况下进行时钟接力，使得系统在测试时间内维持高精度统一时钟。

进一步地，在TCXO上设有一个高精度温度传感器，测量其温度变化对应的偏移误差，进行平均后曲线拟合，将拟合后的数据记录在CPU的flash中，在补偿中调用数据，经测量能在4小时内维持ms量级精度。

优选地，在长时间测量条件下，需要对室内坐标进行校准，B中的三维绝对坐标与激光测距坐标校准单元校准测量后，生成更精确三维绝对坐标。

优选地，使用激光测距对A和B中已知标记点进行偏移坐标测距，测距后系统生产校准后的绝对坐标，同时存储在文件系统中备用。

进一步地，C中的无线信号强度接收单元，使用锁频的对应频段物联网接收芯片，按照10Hz或更高的频率读取当前RSSI，结合当前时刻时空坐标(x,y,z,t)，合并为一个五元组，写入手持设备文件系统中存储备用。