基于LoRa的户外农业监测系统的设计

陈仕林，张景浩，戴子正，邓鑫铭

（广东第二师范学院计算机科学系，广州510800）

0 引言

随着物联网在智慧农业的不断深入，环境监测和控制在温室种植中已逐渐得到推广和应用，多数温室大棚种植中，都会配备加热装置，基础采样装置，部分专业能力十足的温室管理技术中同时会配备水肥一体机、电场等中小型设备，以提高作物产量与品质。在本课题中，其主要方向是针对国内更为广泛的室外开阔的田野、果园种植的环境监测，以监测数据提供生产者实现对生产环境的简单调控的管理依据。

1 LoRa介绍

LoRa是一种由Semtech公司于2013年发布基于Sub-GHz频段的低功耗广域网通信技术，。作为一种低功耗远距离通信技术，较低的数据速率不仅延长电池寿命，更是增加了网络的容量。这使得它仅需要一节锂电池即可实现长续航的工作。在LPWAN诞生之前，应用于物联网的通信只能在远距离与低功耗之间做取舍。对比早期物联网应用所使用的ZigBee、GPRS等，其更低功耗，更远传输距离，对建筑的穿透力更强的特性，使得LoRa更适用于如智慧农业、智慧工业、智慧城市等低成本大规模的物联网部署。

2 系统设计和实现

2.1 程序架构

本系统是以LoRa技术为通信基础，将各个适用于农业环境监测的传感器集成于一个终端，通过LoRa星型组网制作成一个传输距离远，功耗低、稳定性强的监控系统。传感器采集作物生长的局部地区的环境信息，通过采样终端进行处理，然后发送到上位机，上位机将数据处理并存储于数据库中，用户通过桌面端的可视化程序进行监控。……