本技術(shù)涉及無線信號檢測，尤其涉及一種無線環(huán)境感知系統(tǒng)和方法。

背景技術(shù)：

1、隨著無線通信技術(shù)的發(fā)展，人們的各種網(wǎng)絡(luò)需求逐漸可隨時(shí)隨地就得到滿足，為了能夠?qū)崿F(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的全面覆蓋，室分系統(tǒng)的應(yīng)用就起到非常重要的作用。而對于軌道交通等行業(yè)而言，集群信號的覆蓋場景除了室內(nèi)場景外，還包括室外場景。室內(nèi)場景包括站臺、站廳、機(jī)務(wù)段樓內(nèi)場景；室外場景包括機(jī)務(wù)段外場、高架路段站廳等場景。對無線信號的覆蓋質(zhì)量進(jìn)行感知檢測的傳統(tǒng)方案中，往往僅局限于室內(nèi)，而室外集群信號的覆蓋質(zhì)量監(jiān)測方法主要通過人工攜帶手持臺方式進(jìn)行周期性測試功率巡檢，巡檢范圍大、消耗人工多、實(shí)時(shí)性較差。因此，亟需要支持室內(nèi)、室外全場景的感知檢測手段。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本技術(shù)的目的旨在至少能解決上述的技術(shù)缺陷之一，特別提供了一種支持室內(nèi)、室外全場景的無線環(huán)境感知方案。

2、第一方面，本技術(shù)提供了一種無線環(huán)境感知系統(tǒng)，包括后臺服務(wù)器、監(jiān)控主機(jī)、分布式主機(jī)和智能天線；

3、監(jiān)控主機(jī)設(shè)置于室內(nèi)，監(jiān)控主機(jī)的通信端口分別與后臺服務(wù)器和與其對應(yīng)的至少一個(gè)分布式主機(jī)連接，監(jiān)控主機(jī)的射頻端口和與其對應(yīng)的至少一個(gè)智能天線連接，監(jiān)控主機(jī)用于通過射頻端口輸出合路信號，以獲取智能天線通過射頻鏈路回傳的環(huán)境感知信息，還用于獲取各分布式主機(jī)的上報(bào)數(shù)據(jù)，并將各上報(bào)數(shù)據(jù)和自身獲取的環(huán)境感知信息打包后傳輸至后臺服務(wù)器；合路信號是將超高頻激勵(lì)信號和對應(yīng)的信源信號合路生成的；

4、分布式主機(jī)設(shè)置于室外，分布式主機(jī)的射頻端口和與其對應(yīng)的至少一個(gè)智能天線連接，分布式主機(jī)用于通過射頻端口輸出合路信號，以獲取智能天線通過射頻鏈路回傳的環(huán)境感知信息，并根據(jù)環(huán)境感知信息生成上報(bào)數(shù)據(jù)；

5、智能天線包括超高頻無源物聯(lián)網(wǎng)感知單元，智能天線用于根據(jù)所接收到的合路信號激活超高頻無源物聯(lián)網(wǎng)感知單元，并通過射頻鏈路向監(jiān)控主機(jī)或分布式主機(jī)反饋環(huán)境感知信息。

6、在其中一個(gè)實(shí)施例中，超高頻無源物聯(lián)網(wǎng)感知單元用于根據(jù)合路信號生成響應(yīng)信號，還用于與目標(biāo)環(huán)境傳感器通信，以獲取環(huán)境傳感信號，并根據(jù)環(huán)境傳感信號和響應(yīng)信號得到環(huán)境感知信息。

7、在其中一個(gè)實(shí)施例中，目標(biāo)環(huán)境傳感器包括溫度傳感器、煙霧傳感器、濕度傳感器中的至少一種。

8、在其中一個(gè)實(shí)施例中，分布式主機(jī)包括第一分布式主機(jī)，第一分布式主機(jī)包括第一超高頻無源物聯(lián)網(wǎng)模塊、第一poe受電模塊、交換模塊、轉(zhuǎn)換模塊和第一合路器；

9、第一poe受電模塊一端連接監(jiān)控主機(jī)，另一端依次通過交換模塊和轉(zhuǎn)換模塊連接第一超高頻無源物聯(lián)網(wǎng)模塊，用于第一超高頻無源物聯(lián)網(wǎng)模塊與監(jiān)控主機(jī)之間通信，并為第一分布式主機(jī)供電；

10、交換模塊用于對監(jiān)控主機(jī)傳輸來的poe信號進(jìn)行中轉(zhuǎn)；

11、轉(zhuǎn)換模塊用于將poe信號中的網(wǎng)口信號轉(zhuǎn)換為串口信號；

12、第一合路器的輸入端連接第一超高頻無源物聯(lián)網(wǎng)模塊和外部信源設(shè)備，第一合路器的輸出端連接對應(yīng)的智能天線，第一合路器用于將第一超高頻無源物聯(lián)網(wǎng)模塊發(fā)出的激勵(lì)信號和外部信源設(shè)備發(fā)出的信源信號合路，產(chǎn)生合路信號，并將合路信號發(fā)送到智能天線；

13、第一超高頻無源物聯(lián)網(wǎng)模塊還用于將對應(yīng)的智能天線回傳的環(huán)境感知信息通過第一poe受電模塊回傳監(jiān)控主機(jī)。

14、在其中一個(gè)實(shí)施例中，分布式主機(jī)包括第二分布式主機(jī)，第一分布式主機(jī)還包括poe供電模塊，poe供電模塊連接交換模塊；第二分布式主機(jī)包括第二超高頻無源物聯(lián)網(wǎng)模塊、第二poe受電模塊、第二合路器和wifi模塊；

15、第二poe受電模塊的輸入端連接對應(yīng)第一分布式主機(jī)中的poe供電模塊，用于從poe供電模塊獲取電能并為第二分布式主機(jī)供電；

16、第二合路器的輸入端連接第二超高頻無源物聯(lián)網(wǎng)模塊和外部信源設(shè)備，第二合路器的輸出端連接對應(yīng)的智能天線，第二合路器用于將第二超高頻無源物聯(lián)網(wǎng)模塊發(fā)出的激勵(lì)信號和外部信源設(shè)備發(fā)出的信源信號合路，產(chǎn)生合路信號，并將合路信號發(fā)送到智能天線；

17、第二超高頻無源物聯(lián)網(wǎng)模塊還用于將對應(yīng)的智能天線回傳的環(huán)境感知信息通過wifi模塊回傳監(jiān)控主機(jī)。

18、第二方面，本技術(shù)提供了一種無線環(huán)境感知方法，應(yīng)用于上述任一實(shí)施例中的無線環(huán)境感知系統(tǒng)中的監(jiān)控主機(jī)或分布式主機(jī)，無線環(huán)境感知方法包括：

19、沿著合路信號的傳輸軌跡，遍歷與對應(yīng)的智能天線之間的鏈路拓?fù)鋱D，在遍歷過程中，每經(jīng)過一個(gè)耦合器，就將該耦合器之后鏈路段的層級確定為低于該耦合器之前鏈路段的層級，以依次確定鏈路拓?fù)鋱D中各鏈路段的層級；

20、根據(jù)對應(yīng)的智能天線回傳的環(huán)境感知信息，確定各智能天線對應(yīng)鏈路的檢測插損值；

21、若檢測插損值存在異常，則將與對應(yīng)智能天線直接連接的鏈路段標(biāo)記為疑似異常段；

22、按照疑似異常段的層級由低至高的順序進(jìn)行遍歷，若與遍歷到的疑似異常段同一層級且連接于同一耦合器的鏈路段均為疑似異常段，則將該疑似異常段上一層級且連接于同一耦合器的鏈路段標(biāo)記為疑似異常段，否則，將該疑似異常段確定為目標(biāo)異常段。

23、在其中一個(gè)實(shí)施例中，在確定出目標(biāo)異常段后，還包括：

24、將與目標(biāo)異常段關(guān)聯(lián)的所有智能天線確定為目標(biāo)智能天線；

25、向目標(biāo)智能天線發(fā)送校驗(yàn)合路信號；校驗(yàn)合路信號是由與合路信號中的超高頻激勵(lì)信號頻率不同的超高頻激勵(lì)信號和信源信號合路生成的；

26、根據(jù)各目標(biāo)智能天線回傳的校驗(yàn)環(huán)境感知信息，確定各目標(biāo)智能天線對應(yīng)鏈路的校驗(yàn)插損值；

27、若同一目標(biāo)智能天線的校驗(yàn)插損值和檢測插損值隨頻率的變化呈現(xiàn)線性關(guān)系，則確定目標(biāo)智能天線對應(yīng)的目標(biāo)異常段為接頭異常；

28、若同一目標(biāo)智能天線的校驗(yàn)插損值和檢測插損值隨頻率的變化不呈現(xiàn)線性關(guān)系，則確定目標(biāo)智能天線對應(yīng)的目標(biāo)異常段為鏈路異常。

29、在其中一個(gè)實(shí)施例中，環(huán)境感知信息包括響應(yīng)信號，根據(jù)對應(yīng)的智能天線回傳的環(huán)境感知信息，確定各智能天線對應(yīng)鏈路的檢測插損值，包括：

30、根據(jù)響應(yīng)信號的功率，確定響應(yīng)功率；

31、根據(jù)超高頻激勵(lì)信號的功率，確定發(fā)射功率；

32、將發(fā)射功率減去響應(yīng)功率和預(yù)設(shè)損耗，將相減結(jié)果除以2的商作為檢測插損值。

33、第三方面，本技術(shù)提供了一種無線環(huán)境感知裝置，應(yīng)用于上述任一實(shí)施例中的無線環(huán)境感知系統(tǒng)中的監(jiān)控主機(jī)或分布式主機(jī)，無線環(huán)境感知裝置包括：

34、層級確定模塊，用于沿著合路信號的傳輸軌跡，遍歷與對應(yīng)的智能天線之間的鏈路拓?fù)鋱D，在遍歷過程中，每經(jīng)過一個(gè)耦合器，就將該耦合器之后鏈路段的層級確定為低于該耦合器之前鏈路段的層級，以依次確定鏈路拓?fù)鋱D中各鏈路段的層級；

35、檢測插損值確定模塊，用于根據(jù)對應(yīng)的智能天線回傳的環(huán)境感知信息，確定各智能天線對應(yīng)鏈路的檢測插損值；

36、疑似異常段標(biāo)記模塊，用于若檢測插損值存在異常，則將與對應(yīng)智能天線直接連接的鏈路段標(biāo)記為疑似異常段；

37、目標(biāo)異常段確定模塊，用于按照疑似異常段的層級由低至高的順序進(jìn)行遍歷，若與遍歷到的疑似異常段同一層級且連接于同一耦合器的鏈路段均為疑似異常段，則將該疑似異常段上一層級且連接于同一耦合器的鏈路段標(biāo)記為疑似異常段，否則，將該疑似異常段確定為目標(biāo)異常段。

38、第四方面，本技術(shù)提供了一種計(jì)算機(jī)設(shè)備，包括一個(gè)或多個(gè)處理器，以及存儲器，存儲器中存儲有計(jì)算機(jī)可讀指令，計(jì)算機(jī)可讀指令被一個(gè)或多個(gè)處理器執(zhí)行時(shí)，執(zhí)行上述任一實(shí)施例中的無線環(huán)境感知方法的步驟。

39、第五方面，本技術(shù)提供了一種存儲介質(zhì)，存儲介質(zhì)中存儲有計(jì)算機(jī)可讀指令，計(jì)算機(jī)可讀指令被一個(gè)或多個(gè)處理器執(zhí)行時(shí)，使得一個(gè)或多個(gè)處理器執(zhí)行上述任一實(shí)施例中的無線環(huán)境感知方法的步驟。

40、從以上技術(shù)方案可以看出，本技術(shù)實(shí)施例具有以下優(yōu)點(diǎn)：

41、本技術(shù)中的無線環(huán)境感知系統(tǒng)采用無源技術(shù)的智能天線大大降低了系統(tǒng)的能耗和維護(hù)成本，使得設(shè)備可以長期穩(wěn)定運(yùn)行，并能部署在電力供應(yīng)受限的地區(qū)。其次，分布式的架構(gòu)設(shè)計(jì)增強(qiáng)了系統(tǒng)的覆蓋范圍和數(shù)據(jù)采集能力，使其能夠適應(yīng)復(fù)雜多變的環(huán)境條件。通過增加結(jié)構(gòu)精簡、支持戶外部署的分布式主機(jī)，使得無線信號的覆蓋情況監(jiān)測也從室內(nèi)場景延伸到了室外。最后，這種系統(tǒng)架構(gòu)為大規(guī)模監(jiān)測提供了可靠的技術(shù)支持，可廣泛應(yīng)用于智慧城市、環(huán)境保護(hù)、工業(yè)監(jiān)控、軌道交通等多個(gè)領(lǐng)域，為決策者提供及時(shí)、準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)支持。