【摘要】：隨著物聯(lián)網在世界各個領域的蓬勃發(fā)展,更加符合物聯(lián)網的通信技術的研究以及實現在物聯(lián)網產品化中顯得尤其重要。在農業(yè)物聯(lián)網中,為了實時監(jiān)控農田各個位置的環(huán)境參數,傳統(tǒng)的農業(yè)物聯(lián)網一般采用ZigBee,WiFi等通信協(xié)議,但是隨著農田面積的增大,接入節(jié)點的增加,需要同時滿足大接入量、低功耗、遠距離的要求。為了解決上述問題,采用LoRa擴頻調制技術,結合LoRaWAN(Long Range WAN)通信協(xié)議,能達到抗干擾能力更強,通信距離更遠,功耗更低,接入量更大的效果,很好的契合了農田環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)的要求。本文根據農田監(jiān)測的應用要求,分析了基于LoRaWAN物聯(lián)網技術的農田監(jiān)測系統(tǒng)的關鍵技術和難點,設計并實現了整個農田監(jiān)測系統(tǒng)的結構組成和整體方案。針對大規(guī)模戶外農田的實際情況,采用了更加省電的LoRa工作模式。確定了LoRa通信的工作頻率為433MHz-470MHz和868MHz頻段,設計了針對農田環(huán)境的網關和節(jié)點硬件電路。本文將LoRa通信系統(tǒng)與傳感器網以及農田環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)相結合,實現了農田環(huán)境參數的自動化采集與上傳。系統(tǒng)節(jié)點采用低功耗MCU—EFM32G222F128作為主控,普通鋰亞硫電池供電,SX1278作為通信芯片,通過IIC、SPI、one-wire等總線連接傳感器。以RaspberryPi3計算模塊,結合四路或者八路SX1278,以及4G、以太網、Wi-Fi等模塊構成自主設計的LoRa網關。數據庫采用MySQL,數據展示部分以及系統(tǒng)管理平臺利用WEB實現。本設計完成了農田監(jiān)測系統(tǒng)的硬件設計與制作、調試及軟件部分的代碼編寫,搭建整個農田監(jiān)測系統(tǒng)。進行系統(tǒng)穩(wěn)定性測試,通信距離測試,節(jié)點功耗測試。驗證了采用LoRaWAN物聯(lián)網技術的農田監(jiān)測系統(tǒng)的可靠性與適用性,并對存在的問題提出有效改進措施,結合基于傳統(tǒng)無線網絡的農田環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)分析了LoRa物聯(lián)網技術在農田環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)應用中的優(yōu)勢與未來的研究方向。
【學位授予單位】：西南石油大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：TP274;TP391.44;TN929.5
【圖文】：

農田環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)體系結構

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圖.腸胭翻州L味.價陰例-翻口口內州.日

【參考文獻】

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本文編號：2756543