【摘要】：隨著物聯(lián)網(wǎng)在世界各個領(lǐng)域的蓬勃發(fā)展,更加符合物聯(lián)網(wǎng)的通信技術(shù)的研究以及實(shí)現(xiàn)在物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品化中顯得尤其重要。在農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)中,為了實(shí)時監(jiān)控農(nóng)田各個位置的環(huán)境參數(shù),傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)一般采用ZigBee,WiFi等通信協(xié)議,但是隨著農(nóng)田面積的增大,接入節(jié)點(diǎn)的增加,需要同時滿足大接入量、低功耗、遠(yuǎn)距離的要求。為了解決上述問題,采用LoRa擴(kuò)頻調(diào)制技術(shù),結(jié)合LoRaWAN(Long Range WAN)通信協(xié)議,能達(dá)到抗干擾能力更強(qiáng),通信距離更遠(yuǎn),功耗更低,接入量更大的效果,很好的契合了農(nóng)田環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)的要求。本文根據(jù)農(nóng)田監(jiān)測的應(yīng)用要求,分析了基于LoRaWAN物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的農(nóng)田監(jiān)測系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)和難點(diǎn),設(shè)計并實(shí)現(xiàn)了整個農(nóng)田監(jiān)測系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成和整體方案。針對大規(guī)模戶外農(nóng)田的實(shí)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(shè)計了針對農(nóng)田環(huán)境的網(wǎng)關(guān)和節(jié)點(diǎn)硬件電路。本文將LoRa通信系統(tǒng)與傳感器網(wǎng)以及農(nóng)田環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)相結(jié)合,實(shí)現(xiàn)了農(nóng)田環(huán)境參數(shù)的自動化采集與上傳。系統(tǒng)節(jié)點(diǎn)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(jié)合四路或者八路SX1278,以及4G、以太網(wǎng)、Wi-Fi等模塊構(gòu)成自主設(shè)計的LoRa網(wǎng)關(guān)。數(shù)據(jù)庫采用MySQL,數(shù)據(jù)展示部分以及系統(tǒng)管理平臺利用WEB實(shí)現(xiàn)。本設(shè)計完成了農(nóng)田監(jiān)測系統(tǒng)的硬件設(shè)計與制作、調(diào)試及軟件部分的代碼編寫,搭建整個農(nóng)田監(jiān)測系統(tǒng)。進(jìn)行系統(tǒng)穩(wěn)定性測試,通信距離測試,節(jié)點(diǎn)功耗測試。驗(yàn)證了采用LoRaWAN物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的農(nóng)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(jìn)措施,結(jié)合基于傳統(tǒng)無線網(wǎng)絡(luò)的農(nóng)田環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)分析了LoRa物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在農(nóng)田環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)應(yīng)用中的優(yōu)勢與未來的研究方向。
【學(xué)位授予單位】：西南石油大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TP274;TP391.44;TN929.5
【圖文】：

農(nóng)田環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)

圖２－１比利時ＬｏＲａＷＡＮ覆蓋圖逡逑

圖.腸胭翻州L味.價陰例-翻口口內(nèi)州.日

【參考文獻(xiàn)】

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1 張慧穎;;基于ZigBee和3G技術(shù)的農(nóng)田環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計[J];江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué);2015年10期

2 鄒艷華;文小玲;尤洋;伍昌煦;;農(nóng)田環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計與實(shí)現(xiàn)[J];微型機(jī)與應(yīng)用;2015年08期

3 焦俊;操俊;潘中;張友華;范國華;孔文;;基于物聯(lián)網(wǎng)的農(nóng)田環(huán)境在線監(jiān)測系統(tǒng)[J];農(nóng)業(yè)工程;2014年06期

4 伍丹;高紅菊;梁棟;李Pr鈺;理蘇磊;;無線傳感器網(wǎng)絡(luò)農(nóng)田環(huán)境監(jiān)測管理平臺設(shè)計[J];農(nóng)機(jī)化研究;2014年09期

5 焦俊;張水明;杜玉林;范國華;陳yN瓊;姜貴飛;;物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在農(nóng)田環(huán)境監(jiān)測中的應(yīng)用[J];中國農(nóng)學(xué)通報;2014年20期

6 涂繼輝;楊彬;;基于Zigbee的農(nóng)田環(huán)境監(jiān)測的設(shè)計與實(shí)現(xiàn)[J];電子技術(shù)與軟件工程;2014年06期

7 郭家;馬新明;郭偉;孫忠富;;基于ZigBee網(wǎng)絡(luò)的農(nóng)田信息采集系統(tǒng)設(shè)計[J];農(nóng)機(jī)化研究;2013年11期

8 鄭少雄;;基于WSN的農(nóng)田環(huán)境信息監(jiān)測技術(shù)研究現(xiàn)狀與分析[J];農(nóng)業(yè)網(wǎng)絡(luò)信息;2013年08期

9 劉媛媛;朱路;黃德昌;;基于GPRS與無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的農(nóng)田環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計[J];農(nóng)機(jī)化研究;2013年07期

10 徐健寧;鄭業(yè)魯;萬忠;;農(nóng)田環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)可視化系統(tǒng)的設(shè)計與實(shí)現(xiàn)[J];農(nóng)業(yè)網(wǎng)絡(luò)信息;2013年02期

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1 孫玉文;基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的農(nóng)田環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)研究與實(shí)現(xiàn)[D];南京農(nóng)業(yè)大學(xué);2013年

本文編號：2756543