基于LoRa的农场环境监测系统设计与实现

来源 :四川农业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:xicai2009
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农业信息化是通信技术不断发展的必然结果,但相较于发达国家,我国的农业信息化普及率仍然较低,通过提升信息化水平来增加产能对我国的农业发展有不可替代的作用。当前农业环境监测领域,通常的监测手段往往采用人工携带测量装置到现场采集数据,记录并整理。这种传统的监测手段不但效率低,而且也造成了严重的人力资源浪费。本文围绕农业环境监测发展情况,设计了一款基于LoRa的农场环境监测系统,本文的主要工作如下:(1)首先分析了国内外农业环境监测领域的发展现状以及各种通信技术的应用情况,将LoRa技术与其他通信技术进行比较,总结LoRa技术的特点和优势,结合当前我国农业信息化的实际发展情况,探讨LoRa技术用于农业环境监测领域的可行性。(2)随后论文介绍了整个系统的框架和所采用的技术,系统主要由硬件设计和软件实现两部分组成,通过传感器节点采集农场环境数据,再利用LoRa无线传输模块将数据汇聚到网关,由网关把数据上传到云服务器,从而实现数据的可视化监测。(3)本文还针对LoRa的无线传感器网络组网方式进行了研究,将改进后的TPSN算法用于组网设计,进一步提高了网络的时钟同步精度。此外,在传统的TDMA轮询协议基础上加入了动态机制,使系统能应对更加复杂的通信场景。最后,针对设计完成后的系统,选取了测试方案分别对其进行数据上传测试,通信距离测试以及时钟同步精度测试。测试结果表明系统能基本实现预期的目标,有效完成农场环境的监测任务,为后续的农场环境监测系统发展提供了依据。
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