綠色草坪憑借著美化生活環(huán)境,提高空氣質(zhì)量,保持水土等作用成為人類棲身生態(tài)中必不可少的一部分,提高草坪品質(zhì),草坪養(yǎng)護(hù)至關(guān)重要。目前草坪的智能養(yǎng)護(hù)技術(shù)得到較多應(yīng)用,主要在智能灌溉和智能割草領(lǐng)域,但是存在如下缺點(diǎn):兩種技術(shù)應(yīng)用分別獨(dú)立,無法協(xié)調(diào)工作;本地控制為主,不能對設(shè)備狀態(tài)實(shí)時監(jiān)測以及遠(yuǎn)程控制;性能有待提升,如通信技術(shù)性能的提升,智能割草技術(shù)有效工作面積的提升。本文針對目前草坪智能養(yǎng)護(hù)技術(shù)的缺點(diǎn),設(shè)計(jì)了一種基于低功耗LoRa無線組網(wǎng)技術(shù)的草坪養(yǎng)護(hù)系統(tǒng),通過自主設(shè)計(jì)的LoRa無線組網(wǎng)技術(shù)將智能灌溉和智能割草的設(shè)備進(jìn)行互聯(lián),協(xié)調(diào)各設(shè)備的工作,實(shí)現(xiàn)反饋式草坪灌溉;通過LoRa網(wǎng)關(guān)將設(shè)備接入互聯(lián)網(wǎng),設(shè)計(jì)了云平臺和APP軟件,實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的遠(yuǎn)程控制和管理;利用先進(jìn)的LoRa通信技術(shù),實(shí)現(xiàn)設(shè)備低功耗遠(yuǎn)距離可靠通信。設(shè)計(jì)的草坪養(yǎng)護(hù)系統(tǒng)具有實(shí)時性、實(shí)用性、記憶性、可靠性和智能化等特點(diǎn)。針對部分設(shè)備需要在能量有限的條件下長時間在室外工作,由于無線通信能耗最大,所以對無線網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧中調(diào)度射頻狀態(tài)的MAC層進(jìn)行低功耗設(shè)計(jì),針對減小串音功耗和偵聽功耗設(shè)計(jì)了一種自適應(yīng)負(fù)載的低功耗MAC協(xié)議,通過前導(dǎo)碼分割降低串音功耗...

【文章頁數(shù)】：82 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 研究背景和意義
    1.2 草坪智能養(yǎng)護(hù)技術(shù)的研究現(xiàn)狀
        1.2.1 智能灌溉技術(shù)
        1.2.2 智能割草機(jī)器人技術(shù)
    1.3 常用無線通信技術(shù)的研究現(xiàn)狀
    1.4 本文主要工作及章節(jié)安排
第2章 基于LoRa無線組網(wǎng)技術(shù)的草坪養(yǎng)護(hù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)
    2.1 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)
        2.1.1 需求分析
        2.1.2 總體框架
    2.2 LoRa無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)
        2.2.1 網(wǎng)絡(luò)基本架構(gòu)
        2.2.2 協(xié)議棧結(jié)構(gòu)
        2.2.3 通信協(xié)議數(shù)據(jù)幀格式
        2.2.4 入網(wǎng)流程
        2.2.5 關(guān)鍵機(jī)制
    2.3 設(shè)備端設(shè)計(jì)
        2.3.1 網(wǎng)關(guān)設(shè)計(jì)
            2.3.1.1 網(wǎng)關(guān)硬件設(shè)計(jì)
            2.3.1.2 網(wǎng)關(guān)軟件設(shè)計(jì)
        2.3.2 智能割草機(jī)設(shè)計(jì)
            2.3.2.1 智能割草機(jī)硬件設(shè)計(jì)
            2.3.2.2 智能割草機(jī)軟件設(shè)計(jì)
        2.3.3 無線土壤濕度計(jì)設(shè)計(jì)
            2.3.3.1 無線土壤濕度計(jì)硬件設(shè)計(jì)
            2.3.3.2 無線土壤濕度計(jì)軟件設(shè)計(jì)
        2.3.4 無線噴灌器設(shè)計(jì)
            2.3.4.1 無線噴灌器硬件設(shè)計(jì)
            2.3.4.2 無線噴灌器軟件設(shè)計(jì)
    2.4 應(yīng)用層設(shè)計(jì)
        2.4.1 云平臺設(shè)計(jì)
            2.4.1.1 設(shè)備云
            2.4.1.2 業(yè)務(wù)云
        2.4.2 APP設(shè)計(jì)
    2.5 系統(tǒng)展示
    2.6 本章小結(jié)
第3章 自適應(yīng)負(fù)載的低功耗MAC協(xié)議
    3.1 無線通信能量損耗和系統(tǒng)應(yīng)用特點(diǎn)分析
        3.1.1 無線通信能量損耗
        3.1.2 系統(tǒng)應(yīng)用特點(diǎn)
        3.1.3 設(shè)計(jì)方向分析
    3.2 典型MAC協(xié)議分析
        3.2.1 競爭類MAC協(xié)議
            3.2.1.1 同步競爭類MAC協(xié)議
            3.2.1.2 異步競爭類MAC協(xié)議
        3.2.2 調(diào)度類MAC協(xié)議
        3.2.3 典型MAC性能分析
    3.3 自適應(yīng)負(fù)載的低功耗MAC協(xié)議設(shè)計(jì)
        3.3.1 基本參數(shù)確定
        3.3.2 雙閾值負(fù)載判定機(jī)制
        3.3.3 前導(dǎo)碼分割
        3.3.4 自適應(yīng)負(fù)載低功耗MAC協(xié)議總體設(shè)計(jì)
        3.3.5 性能分析
    3.4 自適應(yīng)負(fù)載的低功耗MAC協(xié)議性能測試
        3.4.1 實(shí)際通信時延測試
        3.4.2 實(shí)際通信功耗測試
    3.5 本章小結(jié)
第4章 基于三級差分信號處理的邊界識別方法
    4.1 目前邊界識別的現(xiàn)狀和缺點(diǎn)
        4.1.1 邊界識別現(xiàn)狀
        4.1.2 基于電磁感應(yīng)的邊界識別缺點(diǎn)
        4.1.3 設(shè)計(jì)方向分析
    4.2 邊界的建立和磁場分析
        4.2.1 邊界建立的方法
        4.2.2 工作區(qū)域磁場分析
    4.3 基于三級差分信號處理的邊界識別設(shè)計(jì)
        4.3.1 總體設(shè)計(jì)
        4.3.2 傳感器信號前置感應(yīng)電路
        4.3.3 主放大電路
        4.3.4 數(shù)字信號采集電路
        4.3.5 軟件設(shè)計(jì)
    4.4 性能測試
        4.4.1 信號特征識別測試
        4.4.2 相鄰邊界干擾測試
    4.5 本章小結(jié)
第5章 總結(jié)與展望
    5.1 本文工作總結(jié)
    5.2 展望
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄



本文編號：3766313