【摘要】：本文通過對我國目前農(nóng)田灌溉情況的分析以及目前在我國節(jié)水灌溉系統(tǒng)中所運用到的物聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)ZigBee及NB-loT等進行分析,提出了一種基于新興互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)—LoRa的智能節(jié)水灌溉系統(tǒng),該系統(tǒng)由終端節(jié)點,LoRa通信模塊以及上位機等三部分組成。控制決策采用多變量時間序列模型根據(jù)土壤墑情變化預測下一時刻的土壤濕度情況,并根據(jù)實際種植的農(nóng)作物種類選取不同的澆灌策略。在本系統(tǒng)中設計并完成了具有負責數(shù)據(jù)的采集并與澆灌系統(tǒng)的控制模塊—電磁閥相連的終端節(jié)點,通過SHT10傳感器將土壤溫濕度信息轉(zhuǎn)換為電信號,并且該終端節(jié)點可以控制澆灌模塊的電磁閥的開關(guān)從而控制澆灌。而LoRa通信模塊則搭載在終端節(jié)點上,將終端節(jié)點的土壤墑情傳輸給上位機,同時也將上位機的控制策略傳送給終端節(jié)點,從而控制電磁閥的開關(guān),進而控制該系統(tǒng)所對應區(qū)域的農(nóng)田澆灌。本系統(tǒng)中的上位機具有接受終端節(jié)點傳來的土壤墑情,并根據(jù)多變量時間序列模型預測下一時刻的土壤溫濕度情況,與上位機中內(nèi)置的澆灌策略進行比較,進而輸出控制量至終端節(jié)點,控制澆灌系統(tǒng)開啟或關(guān)閉的功能。由終端節(jié)點,上位機以及LoRa通信模塊組成的基于LoRa的智能節(jié)水灌溉系統(tǒng)實現(xiàn)了節(jié)水灌溉的目的。
【圖文】：

內(nèi)蒙古大學碩士學位論文將網(wǎng)關(guān)收到的數(shù)據(jù)包發(fā)送至服務器。終端節(jié)點對應的設備包括傳感器和應用程序 LoRa 的單跳通信和多個網(wǎng)關(guān)相通信，而所有的網(wǎng)管節(jié)點與中心服務器則通過標準連。[17]中心服務器可以實現(xiàn)過濾來自不同網(wǎng)關(guān)的重復數(shù)據(jù)包，向網(wǎng)關(guān)發(fā)送 ACK送到特定應用程序服務器以及檢查安全性等智能。而中心服務器具有在不同的網(wǎng)信息中甄選出最優(yōu)質(zhì)的信息的功能，因此網(wǎng)管節(jié)點無需切換。而終端節(jié)點是移動，更無需在網(wǎng)關(guān)之間互相切換，這是資產(chǎn)追蹤程序可以啟動的必要條件和核心功直架構(gòu)的物聯(lián)網(wǎng)的主要目標應用。該物聯(lián)網(wǎng)構(gòu)架中，系統(tǒng)通過網(wǎng)狀網(wǎng)絡的構(gòu)架可設備電池的使用壽命來換取網(wǎng)絡通信范圍的增加。

智慧工業(yè)、智慧社區(qū)等應用。表 2.1 LoRa 與 ZigBee 特點比較Form 2.1 Comparison of LoRa and ZigBee Characteristics功耗 距離 抗干擾能力LoRa 極低 千米級 較好ZigBee 較低 數(shù)十米至百米 一般LoRa 與 NB-loTNB-loT 簡述B-loT 是采用了 3GPP 技術(shù)標準而問世的物聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)，NB-loT 面世以來則主一種應用于低功耗、低速率、長距離、多終端的智能設備的通信技術(shù)，，NB-loT 系優(yōu)勢在于其連接能力強、覆蓋能力強、功耗低、成本低，特別適合遠程的多終端應用[29]。NB-IoT 所采用的系統(tǒng)架構(gòu)方式為端到端的架構(gòu)方式，其具體情況如下圖
【學位授予單位】：內(nèi)蒙古大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：TP212;S274.2

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本文編號：2617546