基于無(wú)線射頻和GPRS網(wǎng)絡(luò)的林火監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)采集電路設(shè)計(jì)

　　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(lán)牙4.0的設(shè)備的通信問(wèn)題，所以必須關(guān)注于影響其通信的幾個(gè)關(guān)鍵因素：信號(hào)強(qiáng)度、設(shè)備發(fā)現(xiàn)時(shí)間、穩(wěn)定性和誤報(bào)率。

　　3. 1信號(hào)強(qiáng)度與距離的關(guān)系

　　信號(hào)強(qiáng)度是決定藍(lán)牙4.0通信質(zhì)量的最重要因素之一，為了明確實(shí)際的信號(hào)強(qiáng)度衰減情況，進(jìn)行了深入的實(shí)際數(shù)據(jù)測(cè)量。信號(hào)強(qiáng)度與距離的關(guān)系的原始數(shù)據(jù)圖如圖3所示。在圖3中，藍(lán)色交叉點(diǎn)顯示的是492組數(shù)據(jù)，從圖3中可以看出信號(hào)強(qiáng)度總體走勢(shì)較為明顯，相同距離下的數(shù)據(jù)相對(duì)集中，部分?jǐn)?shù)據(jù)有波動(dòng)現(xiàn)象。

　　圖3 信號(hào)強(qiáng)度與距離的關(guān)系的原始數(shù)據(jù)圖

　　為了更好的分析圖3中的數(shù)據(jù)，需要對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。首先以距離為依據(jù)，對(duì)同一距離下的6項(xiàng)信號(hào)強(qiáng)度數(shù)據(jù)進(jìn)行均值處理，然后對(duì)處理后的數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)擬合，得到信號(hào)強(qiáng)度與距離的關(guān)系圖。

　　信號(hào)強(qiáng)度與距離的關(guān)系圖如圖4所示。在圖4中，紅色交叉點(diǎn)表示對(duì)同一距離下的6項(xiàng)信號(hào)強(qiáng)度數(shù)據(jù)進(jìn)行均值處理后的82組數(shù)據(jù)，藍(lán)色線條表示對(duì)該82組數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合后的曲線。從圖4中可以看出信號(hào)強(qiáng)度在1米以內(nèi)迅速衰減，之后隨著距離的增加逐漸緩慢衰減，并且衰減過(guò)程中呈現(xiàn)波動(dòng)趨勢(shì)。

　　圖4 信號(hào)強(qiáng)度與距離的關(guān)系圖

　　根據(jù)圖4中信號(hào)強(qiáng)度與距離所呈現(xiàn)的規(guī)律，可以用于藍(lán)牙測(cè)距方面的應(yīng)用，在實(shí)現(xiàn)上需要考慮藍(lán)牙信號(hào)強(qiáng)度本身的波動(dòng)性因素，采用多次采樣和歷史數(shù)據(jù)校正等方式來(lái)合理處理數(shù)據(jù)，以獲取可用的有效數(shù)據(jù)，提升系統(tǒng)本身的穩(wěn)定性。

　　3.2設(shè)備發(fā)現(xiàn)時(shí)間與距離的關(guān)系

　　設(shè)備發(fā)現(xiàn)時(shí)間是評(píng)價(jià)藍(lán)牙4.0通信質(zhì)量的另一個(gè)最重要因素。在使用藍(lán)牙設(shè)備時(shí)，通信之前的第一步工作就是掃描藍(lán)牙設(shè)備，然而掃描過(guò)程中設(shè)備發(fā)現(xiàn)時(shí)間與距離存在極大的關(guān)聯(lián)，為了明確該內(nèi)在關(guān)系，進(jìn)行了深入的實(shí)際數(shù)據(jù)測(cè)量。整理后的設(shè)備發(fā)現(xiàn)時(shí)間與距離的關(guān)系的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)如表1所示。

　　表1

　　從表1中不難看出，總體趨勢(shì)是距離越近，設(shè)備發(fā)現(xiàn)時(shí)間越短;距離越遠(yuǎn)，設(shè)備發(fā)現(xiàn)時(shí)間越長(zhǎng)。當(dāng)距離超出10 m時(shí)，設(shè)備發(fā)現(xiàn)的時(shí)間非常長(zhǎng)或者不能發(fā)現(xiàn)設(shè)備，所以在實(shí)際的應(yīng)用上需要考慮系統(tǒng)的性能參數(shù)，選擇合適的通信距離。