本发明涉及无线通讯领域，特别是一种固定区域内lora通讯参数设置方法及其电子镣铐。
背景技术：
电子镣铐是一款集合诸多功能的智能产品，对于需要居家监控或禁足的人员，可以佩戴该电子镣铐，管理人员则可以通过该电子镣铐远程监控佩戴者的位置，如果超出允许其自由活动的区域后，电子镣铐将会自动报告管理人员。
现有技术中的电子镣铐一般具有多种通讯方式，包括2g/3g/4g、wifi、蓝牙或rfid通讯等，2g/3g/4g通讯方式在楼宇中信号不稳定，对于居家监控的可能无法收到信号，导致管理人员丢失了电子镣铐佩戴者的实时位置；wifi和蓝牙通讯存在传输距离短、容易被强阻挡信号的问题，wifi热点安装过程复杂，难以在室内寻找到合适的安装位置，一个wifi热点可能覆盖不了整个室内的空间，同样也不适合居家监控的电子镣铐的佩戴者，并且wifi发射功率也不可能实现在线可调的设计。而通过rfid进行居所监控，只能要求被监控对象定时定点进行签到，定时定点以外的时间并不能对其进行有效监控，同样无法达到居所监控的目的。
技术实现要素：
本发明目的在于解决上述技术问题，提供一种固定区域内lora通讯参数设置方法及其电子镣铐，本发明的lora通讯参数设置方法可以测得固定区域内电子镣铐的lora发射功率和合适的报警阈值，从而确定该固定区域的监控范围以及尽可能降低lora功耗。
为了达到上述目的，本发明的技术方案有：
一种固定区域内lora通讯参数设置方法，包括测试端和基站，包括步骤：
s1、在安装lora通讯基站的固定区域内选择多个测试点；
s2、测试端分别在测试点建立与所述基站的lora通讯，以多个发射功率分别与所述基站进行lora通讯；
s3、测试端采集发射功率、上行rssi、下行rssi、上行snr、下行snr数据，并根据采集到的数据计算该固定区域内的lora最终发射功率p和最终报警阈值rssi或最终报警阈值snr。
本发明的固定区域内lora通讯参数设置方法，基于lora通讯技术，lora具有发射功率低、信号穿透力强、动态可调功率等特点，因此相对传统电子镣铐采用的无线通信技术更加适合在固定区域内使用，如居所、医院等，通讯的范围可控，而且通讯不受环境干扰，仅通过一个lora通讯基站可以进行有效管理；通过上述方法，通过测试端和基站之间的多次的不同发射功率的通讯数据，记录通讯数据，并计算适合该固定区域内的lora最终发射功率p和最终报警阈值rssi或最终报警阈值snr，保证了在固定区域内能够正常的进行lora通讯，超出固定区域范围或超出固定区域较短的距离内，能够在电子镣铐与基站的通讯过程中的rssi或snr超出所述最终报警阈值rssi或最终报警阈值snr而及时地进行报警，从而确定该固定区域的监控范围以及尽可能降低lora功耗。
进一步地，所述步骤s2具体为：
测试端以20dbm、17dbm、14dbm、11dbm、8dbm、5dbm级别的发射功率分别与所述基站进行lora通讯，并且在每一级发射功率分别进行多次通信。
再进一步地，所述测试端在每一级发射功率至少与所述基站进行五次通信。多次通信可以避免单次通讯中误差数据对结果的干扰。
再进一步地，所述基站的最低接收灵敏度为rssimin，最低信噪比为snrmin，所述步骤s3还包括：
单个测试点的数据计算步骤如下：
s301、计算每一级发射功率下上行rssi、下行rssi、上行snr、下行snr数据的平均值；
s302、判断上行snr是否大于0；
s303、是，则按照rssi设置报警阈值，并进行如下计算：
5dbm级别的上行rssi为rssi5上行，rssi5上行－rssimin＞10时，则暂设该测试点的发射功率为5dbm，报警阈值rssi＝rssi5上行 3；
8dbm级别的上行rssi为rssi8上行，rssi5上行－rssimin≤10且rssi8上行－rssimin＞10时，则暂设该测试点的发射功率为8dbm，报警阈值rssi＝rssi8上行 3；
11dbm级别的上行rssi为rssi11上行，rssi8上行－rssimin≤10且rssi11上行－rssimin＞10时，则暂设该测试点的发射功率为11dbm，报警阈值rssi＝rssi11上行 3；
14dbm级别的上行rssi为rssi14上行，rssi11上行－rssimin≤10且rssi14上行－rssimin＞10时，则暂设该测试点的发射功率为14dbm，报警阈值rssi＝rssi14上行 3；
17dbm级别的上行rssi为rssi17上行，rssi14上行－rssimin≤10且rssi17上行－rssimin＞10时，则暂设该测试点的发射功率为17dbm，报警阈值rssi＝rssi17上行 3；
20dbm级别的上行rssi为rssi20上行，rssi17上行－rssimin≤10且rssi20上行－rssimin＞10时，则暂设该测试点的发射功率为20dbm，报警阈值rssi＝rssi20上行 3；
s304、否，则按照snr设置报警阈值，并进行如下计算：
5dbm级别的上行snr为snr5上行，snr5上行－snrmin＞10时，则暂设该测试点的发射功率为5dbm，报警阈值snr＝snr5上行 3；
8dbm级别的上行snr为snr8上行，snr5上行－snrmin≤10且snr8上行－snrmin＞10时，则暂设该测试点的发射功率为8dbm，报警阈值snr＝snr8上行 3；
11dbm级别的上行snr为snr11上行，snr8上行－snrmin≤10且snr11上行－snrmin＞10时，则暂设该测试点的发射功率为11dbm，报警阈值snr＝snr11上行 3；
14dbm级别的上行snr为snr14上行，snr11上行－snrmin≤10且snr14上行－snrmin＞10时，则暂设该测试点的发射功率为14dbm，报警阈值snr＝snr14上行 3；
17dbm级别的上行snr为snr17上行，snr14上行－snrmin≤10且snr17上行－snrmin＞10时，则暂设该测试点的发射功率为17dbm，报警阈值snr＝snr17上行 3；
20dbm级别的上行snr为snr20上行，snr17上行－snrmin≤10且snr20上行－snrmin＞10时，则暂设该测试点的发射功率为20dbm，报警阈值snr＝snr20上行 3。
再进一步地，所述步骤s3还包括：
s305、取计算出的所有测试点的暂设发射功率的最大值为最终发射功率p，并取所有测试点中计算的暂设发射功率与最终发射功率p相等的数据中，选择暂设报警阈值rssi的最大值为最终报警阈值rssi，或选择暂设报警阈值snr的最大值为最终报警阈值snr。
再进一步地，所述步骤还包括：
s4、基站与测试端取上述最终发射功率p在所有测试点进行通讯，确认每个测试点都可以正常通讯则记录最终发射功率p和最终报警阈值rssi或最终报警阈值snr。此步骤可以再次确认
再进一步地，还包括远程监控平台，所述步骤还包括：
s5、所述测试端将通过测试的最终发射功率p和最终报警阈值rssi或最终报警阈值snr发送至远程监控平台存储。
再进一步地，所述基站还包括以太网卡和/或移动网络通信模块，所述基站通过太网卡和/或2g/3g/4g移动通信模块与所述远程监控平台联网。
再进一步地，所述步骤s2具体为：
所述测试点包括位于所述固定区域边缘的点。
一种应用上述固定区域内lora通讯参数设置方法的电子镣铐，包括lora模块，所述lora模块的发射功率配置为所述最终发射功率p，报警阈值配置为所述最终报警阈值rssi或最终报警阈值snr。
附图说明
图1为本发明的设置方法的流程图；
图2为本发明的以rssi为报警阈值的计算流程图；
图3为本发明的以snr为报警阈值的计算流程图；
图4为本发明的电子镣铐通讯系统的示意图。
具体实施方式
结合附图说明本发明的一种固定区域内lora通讯参数设置方法及其电子镣铐。
实施例一
如图1所示，一种固定区域内lora通讯参数设置方法，包括测试端和基站，包括步骤：
s1、在安装lora通讯基站的固定区域内选择多个测试点；
s2、测试端分别在测试点建立与所述基站的lora通讯，以多个发射功率分别与所述基站进行lora通讯；
s3、测试端采集发射功率、上行rssi、下行rssi、上行snr、下行snr数据，并根据采集到的数据计算该固定区域内的lora最终发射功率p和最终报警阈值rssi或最终报警阈值snr。
以及一种应用上述固定区域内lora通讯参数设置方法的电子镣铐，包括lora模块，所述lora模块的发射功率配置为所述最终发射功率p，报警阈值配置为所述最终报警阈值rssi或最终报警阈值snr。
本发明的lora通讯参数设置方法是针对电子镣铐这一产品的特定所研发的设置方法，电子镣铐一般是针对监外执行或需要控制其活动范围的人员所佩戴的，管理机关需要实时的掌握其位置，现有的电子镣铐一般采用移动网络、wifi、蓝牙等无线通信手段，但这些无线通信存在诸多不便，所以发明人在基于lora通讯技术开发了此通讯参数设置方法，并应用于电子镣铐中，管理电子镣铐佩戴者的位置，从而禁止电子镣铐的佩戴者进入某些固定区域或离开某些固定区域。
所述固定区域是指电子镣铐佩戴者所规定能够活动的区域，如其居所、医院等区域，或者是电子镣铐的佩戴者所禁止活动的区域，如佩戴者禁止进入的公共场所、禁止进入的室内场所等。
所述步骤s2中更加具体的方案：
所述测试点包括位于所述固定区域边缘的点。其中，固定区域边缘并不限定内外，即测试点可能在固定区域内和/或固定区域外。如固定区域为居所时，固定区域的边缘为居所的墙，测试点则可以选择在墙内或墙外。
需要强调的是测试点的选择并不局限于固定区域的边缘，还可以选择固定区域内的点进行测试，如居所内与基站相隔有墙体的房间等。
所述步骤s2中更加具体的方案：
测试端以20dbm、17dbm、14dbm、11dbm、8dbm、5dbm级别的发射功率分别与所述基站进行lora通讯，并且在每一级发射功率分别进行多次通信。
所述测试端在每一级发射功率至少与所述基站进行五次通信。多次通信可以避免单次通讯中误差数据对结果的干扰。
所述步骤还包括：
s4、基站与测试端取上述最终发射功率p在所有测试点进行通讯，确认每个测试点都可以正常通讯则记录最终发射功率p和最终报警阈值rssi或最终报警阈值snr。此步骤可以再次确认
还包括远程监控平台，所述步骤还包括：
s5、所述测试端将通过测试的最终发射功率p和最终报警阈值rssi或最终报警阈值snr发送至远程监控平台存储。
所述基站还包括以太网卡和/或移动网络通信模块，所述基站通过太网卡和/或2g/3g/4g移动通信模块与所述远程监控平台联网。
本发明的固定区域内lora通讯参数设置方法，基于lora通讯技术，lora具有发射功率低、信号穿透力强、动态可调功率等特点，因此相对传统电子镣铐采用的无线通信技术更加适合在固定区域内使用，如居所、医院等，通讯的范围可控，而且通讯不受环境干扰，仅通过一个lora通讯基站可以进行有效管理；通过上述方法，通过测试端和基站之间的多次的不同发射功率的通讯数据，记录通讯数据，并计算适合该固定区域内的lora最终发射功率p和最终报警阈值rssi或最终报警阈值snr，保证了在固定区域内能够正常的进行lora通讯，超出固定区域范围或超出固定区域较短的距离内，能够在电子镣铐与基站的通讯过程中的rssi或snr超出所述最终报警阈值rssi或最终报警阈值snr而及时地进行报警。
实施例二
在实施例一的基础上，进一步的公开了一种按照rssi设置报警阈值的算法。
如图2所示，所述基站的最低接收灵敏度为rssimin，最低信噪比为snrmin，所述步骤s3还包括：
单个测试点的数据计算步骤如下：
s301、计算每一级发射功率下上行rssi、下行rssi、上行snr、下行snr数据的平均值；
s302、判断上行snr是否大于0；
s303、是，则按照rssi设置报警阈值，并进行如下计算：
1、5dbm级别的上行rssi为rssi5上行，rssi5上行－rssimin＞10时，则暂设该测试点的发射功率为5dbm，报警阈值rssi＝rssi5上行 3；
2、8dbm级别的上行rssi为rssi8上行，rssi5上行－rssimin≤10且rssi8上行－rssimin＞10时，则暂设该测试点的发射功率为8dbm，报警阈值rssi＝rssi8上行 3；
3、11dbm级别的上行rssi为rssi11上行，rssi8上行－rssimin≤10且rssi11上行－rssimin＞10时，则暂设该测试点的发射功率为11dbm，报警阈值rssi＝rssi11上行 3；
4、14dbm级别的上行rssi为rssi14上行，rssi11上行－rssimin≤10且rssi14上行－rssimin＞10时，则暂设该测试点的发射功率为14dbm，报警阈值rssi＝rssi14上行 3；
5、17dbm级别的上行rssi为rssi17上行，rssi14上行－rssimin≤10且rssi17上行－rssimin＞10时，则暂设该测试点的发射功率为17dbm，报警阈值rssi＝rssi17上行 3；
6、20dbm级别的上行rssi为rssi20上行，rssi17上行－rssimin≤10且rssi20上行－rssimin＞10时，则暂设该测试点的发射功率为20dbm，报警阈值rssi＝rssi20上行 3；
所述步骤s3还包括：
s305、取计算出的所有测试点的暂设发射功率的最大值为最终发射功率p，并取所有测试点的计算结果为一个集合，取该集合中暂设发射功率等于所述最终发射功率p的测试点的计算结果为子集，取该子集中暂设报警阈值rssi的最大值为最终报警阈值rssi。
实施例三
在实施例一的基础上，进一步的公开了一种按照snr设置报警阈值的算法。
如图3所示，所述基站的最低接收灵敏度为rssimin，最低信噪比为snrmin，所述步骤s3还包括：
单个测试点的数据计算步骤如下：
s301、计算每一级发射功率下上行rssi、下行rssi、上行snr、下行snr数据的平均值；
s302、判断上行snr是否大于0；
s304、否，则按照snr设置报警阈值，并进行如下计算：
1、5dbm级别的上行snr为snr5上行，snr5上行－snrmin＞10时，则暂设该测试点的发射功率为5dbm，报警阈值snr＝snr5上行 3；
2、8dbm级别的上行snr为snr8上行，snr5上行－snrmin≤10且snr8上行－snrmin＞10时，则暂设该测试点的发射功率为8dbm，报警阈值snr＝snr8上行 3；
3、11dbm级别的上行snr为snr11上行，snr8上行－snrmin≤10且snr11上行－snrmin＞10时，则暂设该测试点的发射功率为11dbm，报警阈值snr＝snr11上行 3；
4、14dbm级别的上行snr为snr14上行，snr11上行－snrmin≤10且snr14上行－snrmin＞10时，则暂设该测试点的发射功率为14dbm，报警阈值snr＝snr14上行 3；
5、17dbm级别的上行snr为snr17上行，snr14上行－snrmin≤10且snr17上行－snrmin＞10时，则暂设该测试点的发射功率为17dbm，报警阈值snr＝snr17上行 3；
6、20dbm级别的上行snr为snr20上行，snr17上行－snrmin≤10且snr20上行－snrmin＞10时，则暂设该测试点的发射功率为20dbm，报警阈值snr＝snr20上行 3。
所述步骤s3还包括：
s305、取计算出的所有测试点的暂设发射功率的最大值为最终发射功率p，并取所有测试点的计算结果为一个集合，取该集合中暂设发射功率等于所述最终发射功率p的测试点的计算结果为子集，取该子集中暂设报警阈值snr的最大值为最终报警阈值snr。
实施例四
以下为一个测试点的具体测试数据：
其中，基站的rssimin为-110dbm,snrmin为-12dbm。
按照实施例2和实施例3的算法计算：
s302、判断上行snr是否大于0，根据上述表格测试结果上行snr为8，所以执行s303步骤。
1、5dbm级别的上行rssi为-101，rssi5上行－rssimin＝-101-(-110)＝9＜10；
2、8dbm级别的上行rssi为-93，并且满足rssi5上行－rssimin＝9≤10，且rssi8上行－rssimin＝-93-(-110)＝17＞10。
因此，根据步骤s303的计算结构，暂设该测试点的发射功率为8dbm，报警阈值rssi＝-93 3＝-90。
每个测试点做完以上计算后，按照s305进行选择可以确定最终发射功率p和最终报警阈值rssi或最终报警阈值snr。
实施例五
如图4所示的电子镣铐通讯系统的示意图，包括电子镣铐、基站、远程监控平台以及测试端，电子镣铐佩戴在被监管对象身上，使其活动轨迹和行为等得到有效监管，避免对周围环境构成伤害，基站是为在居所范围实施监控而专门设置的设备，与电子镣铐之间通过lora通道进行通讯，当电子镣铐进入基站lora信号的覆盖范围，启动居家监控的模式，任何电子镣铐产生的报警信息通过lora通道上传给基站，再由基站上传到远程监控平台，远程监控平台再根据报警的类型和级别采取相应处置措施。离开居所范围，电子镣铐打开移动网络/gps/wifi连接，进入电子镣铐正常定位监控模式。测试端，如安装有测试软件的平板设备，与基站进行通讯，用软件方法调整测试端的lora发射功率，获得lora双向通讯的rssi信号强度，同时测试现场环境的收发两端的信噪比snr，再通过上述实施例的计算过程获得在当前居所环境下电子镣铐lora发射功率和rssi或snr报警阈值的合适值，将这些参数再通过远程监控平台设置到电子镣铐中，从而电子镣铐就将以该测定功率值发射lora信号，并以rssi或snr与对应rssi或snr报警阈值进行比较，发出越界的报警信息。
根据上述说明书的揭示和教导，本发明所属领域的技术人员还可以对上述实施方式进行变更和修改。因此，本发明并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式，如：采用上加水的折叠形式等，对本发明的一些修改和变更也应当落入本发明的权利要求的保护范围内。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本发明构成任何限制。
1.一种固定区域内lora通讯参数设置方法，包括测试端和基站，其特征在于，包括步骤：
s1、在安装lora通讯基站的固定区域内选择多个测试点；
s2、测试端分别在测试点建立与所述基站的lora通讯，以多个发射功率分别与所述基站进行lora通讯；
s3、测试端采集发射功率、上行rssi、下行rssi、上行snr、下行snr数据，并根据采集到的数据计算该固定区域内的lora最终发射功率p和最终报警阈值rssi或最终报警阈值snr；其中，rssi为接收信号强度指示，snr为信噪比。
2.根据权利要求1所述的固定区域内lora通讯参数设置方法，其特征在于，所述步骤s2具体为：
测试端以20dbm、17dbm、14dbm、11dbm、8dbm、5dbm级别的发射功率分别与所述基站进行lora通讯，并且在每一级发射功率分别进行多次通信。
3.根据权利要求2所述的固定区域内lora通讯参数设置方法，其特征在于，所述测试端在每一级发射功率至少与所述基站进行五次通信。
4.根据权利要求2所述的固定区域内lora通讯参数设置方法，其特征在于，所述基站的最低接收灵敏度为rssimin，最低信噪比为snrmin，所述步骤s3还包括：
单个测试点的数据计算步骤如下：
s301、计算每一级发射功率下上行rssi、下行rssi、上行snr、下行snr数据的平均值；
s302、判断上行snr是否大于0；
s303、是，则按照rssi设置报警阈值，并进行如下计算：
5dbm级别的上行rssi为rssi5上行，rssi5上行－rssimin＞10时，则暂设该测试点的发射功率为5dbm，报警阈值rssi＝rssi5上行 3；
8dbm级别的上行rssi为rssi8上行，rssi5上行－rssimin≤10且rssi8上行－rssimin＞10时，则暂设该测试点的发射功率为8dbm，报警阈值rssi＝rssi8上行 3；
11dbm级别的上行rssi为rssi11上行，rssi8上行－rssimin≤10且rssi11上行－rssimin＞10时，则暂设该测试点的发射功率为11dbm，报警阈值rssi＝rssi11上行 3；
14dbm级别的上行rssi为rssi14上行，rssi11上行－rssimin≤10且rssi14上行－rssimin＞10时，则暂设该测试点的发射功率为14dbm，报警阈值rssi＝rssi14上行 3；
17dbm级别的上行rssi为rssi17上行，rssi14上行－rssimin≤10且rssi17上行－rssimin＞10时，则暂设该测试点的发射功率为17dbm，报警阈值rssi＝rssi17上行 3；
20dbm级别的上行rssi为rssi20上行，rssi17上行－rssimin≤10且rssi20上行－rssimin＞10时，则暂设该测试点的发射功率为20dbm，报警阈值rssi＝rssi20上行 3；
s304、否，则按照snr设置报警阈值，并进行如下计算：
5dbm级别的上行snr为snr5上行，snr5上行－snrmin＞10时，则暂设该测试点的发射功率为5dbm，报警阈值snr＝snr5上行 3；
8dbm级别的上行snr为snr8上行，snr5上行－snrmin≤10且snr8上行－snrmin＞10时，则暂设该测试点的发射功率为8dbm，报警阈值snr＝snr8上行 3；
11dbm级别的上行snr为snr11上行，snr8上行－snrmin≤10且snr11上行－snrmin＞10时，则暂设该测试点的发射功率为11dbm，报警阈值snr＝snr11上行 3；
14dbm级别的上行snr为snr14上行，snr11上行－snrmin≤10且snr14上行－snrmin＞10时，则暂设该测试点的发射功率为14dbm，报警阈值snr＝snr14上行 3；
17dbm级别的上行snr为snr17上行，snr14上行－snrmin≤10且snr17上行－snrmin＞10时，则暂设该测试点的发射功率为17dbm，报警阈值snr＝snr17上行 3；
20dbm级别的上行snr为snr20上行，snr17上行－snrmin≤10且snr20上行－snrmin＞10时，则暂设该测试点的发射功率为20dbm，报警阈值snr＝snr20上行 3。
5.根据权利要求4所述的固定区域内lora通讯参数设置方法，其特征在于，所述步骤s3还包括：
s305、取计算出的所有测试点的暂设发射功率的最大值为最终发射功率p，并取所有测试点的计算结果为一个集合，取该集合中暂设发射功率等于所述最终发射功率p的测试点的计算结果为子集，取该子集中暂设报警阈值rssi的最大值为最终报警阈值rssi，或取该子集中暂设报警阈值snr的最大值为最终报警阈值snr。
6.根据权利要求5所述的固定区域内lora通讯参数设置方法，其特征在于，所述设置方法还包括：
s4、基站与测试端取上述最终发射功率p在所有测试点进行通讯，确认每个测试点都可以正常通讯则记录最终发射功率p和最终报警阈值rssi或最终报警阈值snr。
7.根据权利要求6所述的固定区域内lora通讯参数设置方法，其特征在于，还包括远程监控平台，所述设置方法还包括：
s5、所述测试端将通过测试的最终发射功率p和最终报警阈值rssi或最终报警阈值snr发送至远程监控平台存储。
8.根据权利要求7所述的固定区域内lora通讯参数设置方法，其特征在于，所述基站还包括以太网卡和/或移动网络通信模块，所述基站通过太网卡和/或2g/3g/4g移动通信模块与所述远程监控平台联网。
9.根据权利要求1所述的固定区域内lora通讯参数设置方法，其特征在于，所述步骤s2具体为：
所述测试点包括位于所述固定区域边缘的点。
10.一种应用权利要求1-9任一项所述固定区域内lora通讯参数设置方法的电子镣铐，其特征在于，包括lora模块，所述lora模块的发射功率配置为所述最终发射功率p，报警阈值配置为所述最终报警阈值rssi或最终报警阈值snr。
技术总结