绿色草坪凭借着美化生活环境,提高空气质量,保持水土等作用成为人类栖身生态中必不可少的一部分,提高草坪品质,草坪养护至关重要。目前草坪的智能养护技术得到较多应用,主要在智能灌溉和智能割草领域,但是存在如下缺点:两种技术应用分别独立,无法协调工作;本地控制为主,不能对设备状态实时监测以及远程控制;性能有待提升,如通信技术性能的提升,智能割草技术有效工作面积的提升。本文针对目前草坪智能养护技术的缺点,设计了一种基于低功耗LoRa无线组网技术的草坪养护系统,通过自主设计的LoRa无线组网技术将智能灌溉和智能割草的设备进行互联,协调各设备的工作,实现反馈式草坪灌溉;通过LoRa网关将设备接入互联网,设计了云平台和APP软件,实现系统的远程控制和管理;利用先进的LoRa通信技术,实现设备低功耗远距离可靠通信。设计的草坪养护系统具有实时性、实用性、记忆性、可靠性和智能化等特点。针对部分设备需要在能量有限的条件下长时间在室外工作,由于无线通信能耗最大,所以对无线网络协议栈中调度射频状态的MAC层进行低功耗设计,针对减小串音功耗和侦听功耗设计了一种自适应负载的低功耗MAC协议,通过前导码分割降低串音功耗,通过一种双阈值负载判定机制自适应调整侦听周期,在保证网络通信质量的基础上降低侦听功耗。测试表明,数据通信实时性较好,无线通信总功耗相较于传统的B-MAC降低50%以上。针对目前基于电磁感应的智能割草机边界识别技术信号特征较复杂,信号提取处理方法性能较差,抗干扰能力不强等缺点导致的智能割草机有效工作面积受限问题,进行改进研究,设计了一种基于三级差分信号处理的边界识别方法,通过传感器信号感应电路产生差分信号,主放大电路对差分信号进行放大并滤除高频干扰,最后通过数字采集电路的SDADC过采样、噪声整形和数字滤波等技术实现较高信噪比差分信号提取,测试表明,所设计的识别方法能在2000平方米大面积草坪内对边界状态进行可靠识别。