基于無線射頻和GPRS網絡的林火監(jiān)測數據采集電路設計

　　3系統(tǒng)性能分析

　　本文提供的解決方案是為了解決基于藍牙4.0的設備的通信問題，所以必須關注于影響其通信的幾個關鍵因素：信號強度、設備發(fā)現(xiàn)時間、穩(wěn)定性和誤報率。

　　3. 1信號強度與距離的關系

　　信號強度是決定藍牙4.0通信質量的最重要因素之一，為了明確實際的信號強度衰減情況，進行了深入的實際數據測量。信號強度與距離的關系的原始數據圖如圖3所示。在圖3中，藍色交叉點顯示的是492組數據，從圖3中可以看出信號強度總體走勢較為明顯，相同距離下的數據相對集中，部分數據有波動現(xiàn)象。

　　圖3 信號強度與距離的關系的原始數據圖

　　為了更好的分析圖3中的數據，需要對數據進行處理。首先以距離為依據，對同一距離下的6項信號強度數據進行均值處理，然后對處理后的數據進行數據擬合，得到信號強度與距離的關系圖。

　　信號強度與距離的關系圖如圖4所示。在圖4中，紅色交叉點表示對同一距離下的6項信號強度數據進行均值處理后的82組數據，藍色線條表示對該82組數據進行擬合后的曲線。從圖4中可以看出信號強度在1米以內迅速衰減，之后隨著距離的增加逐漸緩慢衰減，并且衰減過程中呈現(xiàn)波動趨勢。

　　圖4 信號強度與距離的關系圖

　　根據圖4中信號強度與距離所呈現(xiàn)的規(guī)律，可以用于藍牙測距方面的應用，在實現(xiàn)上需要考慮藍牙信號強度本身的波動性因素，采用多次采樣和歷史數據校正等方式來合理處理數據，以獲取可用的有效數據，提升系統(tǒng)本身的穩(wěn)定性。

　　3.2設備發(fā)現(xiàn)時間與距離的關系

　　設備發(fā)現(xiàn)時間是評價藍牙4.0通信質量的另一個最重要因素。在使用藍牙設備時，通信之前的第一步工作就是掃描藍牙設備，然而掃描過程中設備發(fā)現(xiàn)時間與距離存在極大的關聯(lián)，為了明確該內在關系，進行了深入的實際數據測量。整理后的設備發(fā)現(xiàn)時間與距離的關系的統(tǒng)計數據如表1所示。

　　表1

　　從表1中不難看出，總體趨勢是距離越近，設備發(fā)現(xiàn)時間越短;距離越遠，設備發(fā)現(xiàn)時間越長。當距離超出10 m時，設備發(fā)現(xiàn)的時間非常長或者不能發(fā)現(xiàn)設備，所以在實際的應用上需要考慮系統(tǒng)的性能參數，選擇合適的通信距離。