基于lora技术的智慧农业系统设计与实现

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1、基于LoRa技术的智慧农业系统设计与实现董慧黄世震福州大学物理与信息工程学院摘要：为实现更好地解放生产力，提高生产效率，提出Y—种棊于LoRa技术的智慧农业系统，实现种植场地的环境参数远程监测及科学调控。系统由感知层、网络层及应用层组成，首先利用传感器采集现场数据，并通过LoRa传输模块，将传感器数据传输至应用层，进行控制管理，并实时将数据通过系统界面展示给用户，从而降低种植成本，实现农业的智慧管理。关键词：智慧农业;远程监测;科学调控;LoRa;作者简介：董慧（1995-）,女，硕士，主要研究方向：嵌入式系统。作者简介：黄世震（1968-），男

2、，博士，高级工程师，主要研究方向:集成电路设计、嵌入式系统。收稿日期：2017-04-27DesignandimplementationofintelligentagriculturesystembasedonLoRatechnologyDongHuiHuangShizhenCollegeofPhysicsandInformationEngineering，FuzhouUniversity;Abstract：Inordertoachievebetterliberateandimprovetheproductionefficiency,thispa

3、perputsforwardakindofintelligentagriculturesystembasedonLoRatechnologytorealizeplantingsiteenvironmentparametesremotemonitoringandscientificcontrol.Controlsystemiscomposedofsensinglayer，networklayerandapplicationlayer.Firstly，itusesthesensortocollectfielddata,andthenthroughth

4、eLoRatransmissionmodule,thedataistransmittedtotheapplicationlayertorealizecontrolandmanagement,finallyreal-timedatawillbepresentedtotheuserthroughthesysteminterface.Itcanreducethecostofplanting,realizingsmartmanagementofagriculture.Keyword：intelligentagriculture;remotemonitor

5、ing;scientificcontrol;LoRa;Received：2017—04-270引言随着物联网技术的发展与应用，利用现代科学技术进行农田间信息的采集，己成为我W农业信息采集系统研宄和发展的必然趋势UL目前我国的农业系统主要进行一些简单的机械操作，但农业生产还需要很多环境参数作为科学管理的依据，比如土壤的温湿度、空气的温湿度、ph值、光照强度等。智慧农业在传统农业的棊础上综合应用Y物联网技术、信息技术、自动化技术等多种现代信息技术m，实现了更加精准的种植管理。目前绝大多数农业监测系统都采用zigBee技术，虽然ZigBee技术的通信频

6、率高，但信号传输中衰减非常快位1，而iL极易受到其他信号的干扰。为了解决上述问题，本文设计了一种基于LoRa(LongRange)技术的智慧农业远程监控系统，实现Y农业种植场地的环境参数的实时采集以及科学预警，从而实现了农业生产的智慧化。LoRa作为低功耗广域物联网(Low-PowerWide-AreaNetwork,LPWAN)的一种长距离通信技术，解决了传统无线传感网络传输距离远与低功耗不能兼得的问题Ill。智能农业监控系统利用种植场地内的各类传感器节点采集环境信息，实现无线采集、无线传输、异地监控等功能，提高了生产率［5-6］。1系统总体设

7、计传统的农业种植无法实时获取种植场地的各环境参数，需要耗费大量的人力物力获取现场数据并进行调控。本文采用先进的LoRa技术实现农业信息的远程采集与监控，总体架构图如图1所示。传感器节点移动网络或LoRr图1系统总体架构图下载原图(1)系统总体结构(1)系统感知层系统感知层是整个系统最基础且最重要的部分，由各个传感器采集节点组成，各传感器节点被放在不同的区域，用来采集环境信息，并将数据传输到应用层，供用户进行管理。(2)系统传输层系统传输层主要实现数据传输。根据各节点的要求不同，采用不同的网络部署。从数据节点至汇聚节点，可采用LoKa技术;从汇聚节

8、点到用户管理节点，可采用移动通信网络或LoRa技术。(3)系统应用层系统应用层主要用于接收下端模块发送的数据，进行存储分析后，判断当前生