在监测监控领域,数据的传输经历了从有线到无线、从非在线到在线的转变。无线通信技术的发展给数据传输带来了巨大的便利,同时也有效的解决了由于环境、地域等原因引起的使用有线传输布线复杂、施工困难、成本高等问题。在某些工程领域,例如对大气环境的监测,不仅要采集温湿度、CO2、PM2.5等环境参数,还要根据采集到的数据,及时的做出相应的预警等操作。传统的8/16位的处理器已经无法胜任这种复杂的操作。此外,在大气环境监测的观测点众多,各监测单元之间的距离分布较远,zigbee、wifi等无线通信技术由于通信距离有限无法满足监测的要求;同时,随着网络通信技术的发展,人们对监测监控领域提出了更高的期望,不仅要能够实现对数据的采集,而且要求能够随时随地的观测采集的数据,将监测信息接入以太网也越来越有重要的意义。大气环境监测中存在的这些问题在边坡隧道、路况、大棚等的监测领域也同样存在。论文的研究基于以上问题而展开,以对大气环境监测为背景,研究开发一套基于LoRa的嵌入式监控系统。该系统以高性能的嵌入式微处理器STM32为核心能够进行复杂的操作;以最新的超长距离低功耗无线传输技术LoRa为通信机制解决通信距离短的难题;并结合GPRS网络通信技术实现数据的远传;同时考虑到传统前后台编程开发难度大、可扩展性差的特点,在软件上基于μC/OS-II操作系统开发一套嵌入式监控系统来解决目前监测领域中存在的问题。该系统具有传输距离远、组网灵活、结构简单等优点。论文的整个研究过程分为以下三步:首先,通过查阅无线通信的相关文献,了解无线通信技术的发展现状和将LoRa运用到监测领域的应用前景。结合大气环境监测的应用背景,对整个系统的数据采集单元、数据处理单元、数据传输单元进行了详细的分析。根据研究课题所要实现的目标,提出了课题的总体设计方案。其次,基于传感器、控制器、无线通信模块等元件设计了采集节点与汇聚节点的硬件电路。并在μC/OS-II操作系统上进行了相关的软件开发,最终完成采集节点MCU控制传感器采集PM2.5和温湿度数据,通过SX1278射频模块传到汇聚节点,汇聚节点利用GPRS网络传输到远程的上位机进行显示的功能。最后,对研究开发出的基于LoRa的嵌入式系统进行了整体测试,同时对整个系统中存在的问题以及重点难点进行了分析,对论文可以进行改进的地方进行了展望设计。总之,基于LoRa的嵌入式监控的开发解决了目前监控领域中存在的问题,并为系统以后的进一步的研究与开发提供了一种新的方向。