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随着科技的进步,人类对建筑的安全性、舒适性、便利性和节能性的要求越来越高。其中,无线网络凭借低成本、高灵活度和扩展性强等优势,在楼宇基础信息传输中具有不可替代的作用。现有的无线楼宇环境监控多为2.4G网络,存在传输距离近、易受干扰、网络拓扑复杂等缺点,对网络的稳定运行以及数据的可靠传输带来了挑战。远距离传输(Long Range,LoRa)基于扩频技术,能实现远距离、低功耗可靠的无线信号传输。针对楼宇环境监控实际需求,本文设计了一种基于LoRa无线网络的楼宇环境监控系统,实现了异构网络之间的信息交互和对建筑的远程集中式监控,解决了上述问题。本文设计了楼宇环境监控系统的整体框架,并对系统的主要组成部分和关键技术进行了设计。其中,重点研究了LoRa无线网络组网应用中存在的问题和解决方法,包括时分多址(Time Division Multiple Access,TDMA)和载波侦听多路访问(Carrier Sense Multiple Access,CSMA)技术的应用,网络地址分配和数据路由策略,详细阐述了系统各组成部分硬件设计原理和软件实现流程。在硬件方面,系统选用STM32F系列单片机处理数据,控制射频模块收发;设计了多传感器融合的节点;网关配合以太网芯片和Wi-Fi模块,通过路由器连接互联网实现与云平台的通信。软件方面,网关以RT-Thread实时嵌入式操作系统为软件平台,将无线网络数据解析融合,引入到互联网云平台,实现异构网络信息的交互;路由与节点组建星型网络,利用实时时钟(Real-Time Clock,RTC)实现网络同步通信;此外,还设计了网络配置仪对网络进行管理。本文对整个系统通信环节、整体功能和稳定性进行了测试。结果表明,方案中无线节点的数据采集、网络的组网通信和异构网络的协议转换,达到楼宇环境监控应用的要求,为无线网络技术在楼宇环境监控系统中应用提供有益的参考。