基于LoRa技术的果园物联网系统

（河南科技学院 信息工程学院，河南 新乡 453003）

0 引 言

随着物联网在工业、农业、交通和日常生活等方面的应用加速，作为农业物联网技术应用的果园物联网也迅速发展。果园物联网利用传感器采集果园温湿度、CO2浓度、pH值、光照度等参数，为果园作物提供一个良好的生长环境，也为科学管理果园提供完备的数据支持，进一步达到降低成本、提高产量和品质、增加经济效益的目的[1-4]。

目前，常用的ZigBee、GPRS、WiFi等无线通信技术除了传输距离短，还存在着功耗大、抗干扰性弱、绕射性差、成本高等缺陷[5-9]。根据实际需求，本文采用LoRa技术构建一个果园物联网系统，以STM32F401高性能芯片为核心，监测温湿度等参数。经测试可以满足高精度、低功耗、高穿透性的要求，提高了系统的稳定性。

1 系统方案设计

因为果园距离远、面积大、地形复杂，所以本文使用STM32F401芯片和LoRa芯片SX1276，用以传送传感器采集到的采集温湿度、CO2浓度等数据信息到管理中心，管理中心对相关信息进行管理分析，作为调控参数的基础。

本文设计的基于LoRa技术的果园物联网系统方框图如图1所示。

图1 使用LoRa技术的果园物联网系统方框图

LoRa技术以及模块的选用如下：

（1）LoRa介绍

LoRa是一种新型的无线通信技术，英文全称是Long Range。它基于线性扩频调制技术，具有通信距离远（15 km以上）、功耗低（电池可使用10年以上）、高链路预算（高达157 dB）等优点。LoRa解决了传统无线通信技术无法同时兼顾通信距离和功耗的难题，具有广泛的应用前景。LoRa技术关键特性和优势[10-11]见表1所列。……