森林是自然資源重要的組成部分,進(jìn)入21世紀(jì)后,林區(qū)環(huán)境生態(tài)問題隨著我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展受到更多的關(guān)注,隨著我國提出智慧林業(yè)的概念,作為我國傳統(tǒng)行業(yè)的林業(yè)隨著科技進(jìn)步正在向著信息化的方向發(fā)展,其中對(duì)林區(qū)生態(tài)環(huán)境進(jìn)行監(jiān)測是智慧林業(yè)重要的組成部分。傳統(tǒng)林區(qū)環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng),采用的通信方式通常是基于CAN總線的有線傳輸或基于短距離通信的Zig Bee無線傳輸,但是這些通信方式存在布線復(fù)雜、通信距離短等問題,因此針對(duì)林區(qū)環(huán)境監(jiān)測設(shè)計(jì)一種遠(yuǎn)距離、低功耗的通信方式具有重大意義。該文首先對(duì)林區(qū)環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)使用的無線通信技術(shù),總結(jié)其優(yōu)點(diǎn)與不足,通過對(duì)林區(qū)環(huán)境監(jiān)測需求分析,提出了將遠(yuǎn)距離、低功耗的Lo Ra無線通信技術(shù)應(yīng)用在林區(qū)監(jiān)測上,然后針對(duì)林區(qū)生態(tài)環(huán)境特征,設(shè)計(jì)出符合林區(qū)應(yīng)用場景需求的無線組網(wǎng)結(jié)構(gòu),使分布在林區(qū)內(nèi)的監(jiān)測節(jié)點(diǎn)通過星型或菱形網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)組網(wǎng)通信,擴(kuò)大監(jiān)測范圍,提高數(shù)據(jù)采集效率。其次該文搭建了基于Lo Ra無線通信技術(shù)的林區(qū)微環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)的整體框架,對(duì)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集及展示、無線節(jié)點(diǎn)通信進(jìn)行了軟硬件設(shè)計(jì)。對(duì)系統(tǒng)的芯片選型、硬件電路設(shè)計(jì)、工作流程進(jìn)行了詳細(xì)的介紹,為林區(qū)監(jiān)測系統(tǒng)構(gòu)建了硬件基礎(chǔ);在軟件設(shè)計(jì)上,設(shè)計(jì)... 

【文章頁數(shù)】：78 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 森林環(huán)境監(jiān)測國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.2 無線通信技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀及比較
    1.3 本論文主要工作
        1.3.1 論文研究內(nèi)容
        1.3.2 論文組織架構(gòu)
2 系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)
    2.1 系統(tǒng)工程背景
    2.2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)需求
    2.3 系統(tǒng)組網(wǎng)設(shè)計(jì)
        2.3.1 系統(tǒng)組網(wǎng)方案
        2.3.2 適應(yīng)林區(qū)環(huán)境特征的無線組網(wǎng)設(shè)計(jì)
        2.3.3 系統(tǒng)組網(wǎng)硬件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
    2.4 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)
    2.5 本章小結(jié)
3 系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)
    3.1 系統(tǒng)硬件組成結(jié)構(gòu)及工作原理
        3.1.1 數(shù)據(jù)采集端組成
        3.1.2 LoRa無線節(jié)點(diǎn)模塊組成
    3.2 電源供電系統(tǒng)設(shè)計(jì)
        3.2.1 電平轉(zhuǎn)換芯片的選型
        3.2.2 電平轉(zhuǎn)換電路設(shè)計(jì)
    3.3 主控電路設(shè)計(jì)
        3.3.1 主控芯片的選型
        3.3.2 主控芯片最小系統(tǒng)設(shè)計(jì)
            3.3.2.1 電平轉(zhuǎn)換電路
            3.3.2.2 復(fù)位電路
            3.3.2.3 晶振電路
            3.3.2.4 仿真接口電路
    3.4 數(shù)據(jù)采集模塊電路設(shè)計(jì)
        3.4.1 驅(qū)動(dòng)方案設(shè)計(jì)
        3.4.2 外部模塊芯片選型
        3.4.3 外部模塊驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)
    3.5 LoRa無線通信節(jié)點(diǎn)模塊驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)
        3.5.1 驅(qū)動(dòng)方案設(shè)計(jì)
        3.5.2 外部模塊芯片選型
        3.5.3 外部模塊驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)
    3.6 本章小結(jié)
4 系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)
    4.1 數(shù)據(jù)采集端程序設(shè)計(jì)
        4.1.1 數(shù)據(jù)采集端程序主流程
        4.1.2 數(shù)據(jù)采集端軟件設(shè)計(jì)
            4.1.2.1 傳感器采集程序設(shè)計(jì)
            4.1.2.2 存儲(chǔ)模塊程序設(shè)計(jì)
    4.2 串口通信程序設(shè)計(jì)
    4.3 LoRa模塊通信程序設(shè)計(jì)
        4.3.1 基于時(shí)分復(fù)用LoRa自組網(wǎng)設(shè)計(jì)
        4.3.2 通訊協(xié)議設(shè)計(jì)
        4.3.3 終端節(jié)點(diǎn)軟件設(shè)計(jì)
        4.3.4 集中器軟件設(shè)計(jì)
    4.4 云平臺(tái)設(shè)計(jì)
    4.5 本章小結(jié)
5 系統(tǒng)在林區(qū)環(huán)境中的實(shí)地測試
    5.1 系統(tǒng)測試方案
        5.1.1 測試地點(diǎn)及環(huán)境
        5.1.2 測試設(shè)備
        5.1.3 設(shè)備調(diào)試
        5.1.4 通信參數(shù)配置
        5.1.5 測試方法
    5.2 點(diǎn)對(duì)點(diǎn)節(jié)點(diǎn)通信距離測試
    5.3 丟包率測試
    5.4 節(jié)點(diǎn)組網(wǎng)通信范圍測試
    5.5 測試結(jié)論
    5.6 本章小結(jié)
6 總結(jié)與展望
    6.1 總結(jié)
    6.2 展望
參考文獻(xiàn)
個(gè)人簡介
導(dǎo)師簡介
獲得成果目錄
致謝
附錄


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
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