随着工业4.0概念的提出,利用信息化技术促进产业变革,打造智能化工厂成为各国工业大力发展的方向。因此,对工业现场设备的运行状态、生产环节的监控,继而通过数据分析的手段对工业生产进行更加合理的管理、优化成为企业发展的重要方向。传统有线方式往往存在监控效果不佳的问题,本课题结合实验室项目背景,研究应用于气动工业现场的无线监控系统,对现场数据进行采集,并通过无线通信技术传输数据,以达到对现场设备运行状态进行在线监控的目的。系统主要分为节点和网关两大部分。节点部署在设备现场,负责采集多个通道的数据,并通过目前新兴的无线通信技术——LoRa将数据传输到网关。网关通过相关协议接收多个节点的数据并处理,之后借助WIFI技术将数据上传到服务器,以便相关人员进行远程查看。本课题首先对目前流行的几种无线通信技术进行了介绍分析,结合课题实际背景,最终选用了LoRa+WIFI的通信方案,并针对多节点LoRa组网数据冲突问题设计了相对时间的TDMA(时分多址)自组网协议。其次,根据方案明确了系统各部分硬件功能,完成了系统主要芯片的选型,对各部分硬件电路进行了详细的介绍,完成了终端节点与网关的PCB电路板制作,搭建起了整个系统的硬件平台。然后是软件部分,给出了系统软件的整体框架,介绍了AD7606数据采集,WIFI通信以及Web服务器搭建等部分的软件设计,并重点介绍了相对时间的TDMA自组网协议实现过程。实现了系统从现场采集,到中间层网关中转,再到最上层服务器接收的全过程软件设计。最后,在完成所有设计的基础上,对系统通信距离及功耗方面的性能进行了测试。并对系统组网协议进行了测试,实现了预期的组网功能,验证了系统相对时间的TDMA组网协议的可行性;最终搭建起气动环境测试平台,对系统整体监控性能进行整体试验分析,测试了系统从终端节点到网关,最后到服务器整个监控过程数据传输的正确性,验证了整个系统的可行性。