隨著物聯(lián)網(wǎng)的蓬勃發(fā)展,企業(yè)和用戶通過搭建網(wǎng)絡(luò)控制和管理終端設(shè)備的需求日益增長,如何使得大量分散的終端設(shè)備能夠被高效、穩(wěn)定地管理成為其中的關(guān)鍵,LoRa技術(shù)基于其低速率、遠距離、低功耗的特性成為組建物聯(lián)網(wǎng)的主流技術(shù)之一。目前市場上很多企業(yè)和用戶基于LoRaWAN協(xié)議使用LoRa技術(shù)和相關(guān)產(chǎn)品搭建網(wǎng)絡(luò),而LoRaWAN協(xié)議屬于ALOHA協(xié)議,設(shè)備數(shù)量較大時有可能因為同時發(fā)送數(shù)據(jù)而造成數(shù)據(jù)沖突導致通信效率的降低,鑒于存在這種問題本文設(shè)計和實現(xiàn)了一種基于LoRa技術(shù)的物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)。本文通過分析了LoRaWAN協(xié)議的幾種機制以及它們的使用場景和存在的局限提出了一種基于LoRa技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議,該協(xié)議將網(wǎng)絡(luò)的主動控制權(quán)放在LoRa基站中,基于時分雙工的原則通過劃分長短指令的方式充分利用時間資源的同時提高了網(wǎng)絡(luò)的容量。基于本協(xié)議,在硬件與軟件兩方面實現(xiàn)了上述物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng),并在某地質(zhì)勘探項目中獲得應(yīng)用與驗證,硬件方面基于設(shè)備集成的原則設(shè)計和實現(xiàn)了LoRa模塊電路和兩款功率放大模塊電路;軟件方面基于低功耗要求設(shè)計了終端設(shè)備定時打開接收窗口和自我修正時間基準的省電方案并進行了實現(xiàn),基于本文設(shè)計的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議實現(xiàn)了L... 

【文章來源】：電子科技大學四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：73 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 課題背景與意義
    1.2 物聯(lián)網(wǎng)LoRa技術(shù)的研究現(xiàn)狀
    1.3 本文研究的主要內(nèi)容
    1.4 本文的創(chuàng)新點概述
    1.5 本文的組織結(jié)構(gòu)
第二章 LoRaWAN協(xié)議分析和系統(tǒng)總體設(shè)計
    2.1 LoRaWAN協(xié)議分析
    2.2 系統(tǒng)總體設(shè)計
        2.2.1 系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的架構(gòu)設(shè)計
        2.2.2 系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的總體方案
    2.3 本章小結(jié)
第三章 LoRa節(jié)點的硬件設(shè)計與實現(xiàn)
    3.1 LoRa電路設(shè)計
        3.1.1 LoRa電路原理圖設(shè)計
        3.1.2 匹配電路設(shè)計
    3.2 功放電路的設(shè)計與仿真
        3.2.1 功放芯片的選型
        3.2.2 第一種芯片功放電路的設(shè)計與仿真
        3.2.3 第二種芯片功放電路的設(shè)計與仿真
    3.3 本章小結(jié)
第四章 LoRa節(jié)點與基站軟件的設(shè)計與實現(xiàn)
    4.1 LoRa通信協(xié)議的設(shè)計
    4.2 終端節(jié)點的軟件設(shè)計
    4.3 LoRa基站的軟件設(shè)計
    4.4 本章小結(jié)
第五章 測試與分析
    5.1 硬件性能測試
        5.1.1 LoRa電路的性能測試
        5.1.2 功放電路的性能測試
        5.1.3 終端節(jié)點與基站的距離測試
    5.2 軟件功能測試
    5.3 網(wǎng)絡(luò)功能測試
    5.4 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
    6.1 總結(jié)
    6.2 展望
致謝
參考文獻
攻碩期間取得的研究成果


【參考文獻】：
期刊論文
[1]從互聯(lián)網(wǎng)到物聯(lián)網(wǎng)[J]. 姜漢元.  通訊世界. 2019(01)
[2]探討5G時代物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用[J]. 尹功喜.  通訊世界. 2019(01)
[3]LoRa在小型水電站數(shù)據(jù)采集傳輸中的應(yīng)用研究[J]. 陳飛.  云南電力技術(shù). 2018(06)
[4]物聯(lián)網(wǎng)五大應(yīng)用市場前景廣闊[J]. 楊劍勇.  金融經(jīng)濟. 2018(23)
[5]基于LoRa技術(shù)的無線智能電表設(shè)計[J]. 袁玉英,羅永剛,袁慧祥,張光興,鄒志遠.  電子世界. 2018(22)
[6]電信運營商基于LoRaWAN的城域物聯(lián)網(wǎng)組網(wǎng)方案[J]. 王佳慶.  電信工程技術(shù)與標準化. 2018(11)
[7]基于LoRaWAN的智能園區(qū)管理系統(tǒng)[J]. 鄒東堯,劉寬,李娜娜,董蘇鑫,杜中州.  現(xiàn)代計算機(專業(yè)版). 2018(31)
[8]基于LoRa的粉塵檢測系統(tǒng)設(shè)計[J]. 王曉暉,楊厚俊,范延濱.  工業(yè)控制計算機. 2018(10)
[9]NB-IoT與LoRa各有千秋 未來將長期共存[J]. 舒文瓊.  通信世界. 2018(28)
[10]基于LORA和四旋翼的大氣環(huán)境智能檢測系統(tǒng)設(shè)計[J]. 王晶,胡立夫,王德生.  現(xiàn)代電子技術(shù). 2018(20)

博士論文
[1]物聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)存儲與管理技術(shù)研究[D]. 郝行軍.中國科學技術(shù)大學 2017



本文編號：3460075