光伏电池表面积灰会造成约5~25%的发电量损失,光伏清洁机器人可以有效的清洁光伏电池表面,具有效率高、安全性好的特点。在光伏清洁系统中,无线通信技术用于实现各个光伏机器人和中控后台的控制指令等信息的传递,是光伏清洁机器人系统的核心技术之一。本文针对当前光伏清洁机器人的无线通信问题,结合Long Rang(LoRa)通信技术,设计并实现了基于LoRa技术的光伏清洁机器人通信系统。论文分析了光伏清洁机器人通信的需求并设计了系统架构图,完成了各个部分的软件硬件设计,同时以低功耗为目的,在软件方面进行设计以降低系统的功耗。在此基础上,完成了光伏清洁机器人的通信系统,并进行系统性能和整机的测试。具体内容如下:(1)根据光伏清洁机器人的应用需求,完成了光伏清洁机器人的通信系统设计,同时对系统的感知层、网络层模块进行软硬件设计实现及调试。(2)提出了基于模拟退火算法、遗传算法以及改进遗传算法的参数优化选择方法,通过对比选择出在满足传输距离以及鲁棒性要求的情况下使得系统功耗最低的参数,从而实现系统的整体性能最优;设计了符合光伏清洁机器人的多模态工作模式,进一步降低了系统的功耗,实现电池的最长续航。(3)对LoRa通信系统进行距离和功耗的测试,然后再结合第一代光伏清洁机器人对基于LoRa通信系统的光伏清洁机器人进行整机测试。现场测试试验结果表明本文设计的LoRa通信系统具有通信距离远、功耗低、系统稳定等特点,可满足光伏清洁机器人的要求,达到远程控制的目的,具有可用价值。