基于LoRa的智能节水灌溉系统

发布时间：2020-04-07 06:08

【摘要】：本文通过对我国目前农田灌溉情况的分析以及目前在我国节水灌溉系统中所运用到的物联网通信技术ZigBee及NB-loT等进行分析,提出了一种基于新兴互联网技术—LoRa的智能节水灌溉系统,该系统由终端节点,LoRa通信模块以及上位机等三部分组成。控制决策采用多变量时间序列模型根据土壤墒情变化预测下一时刻的土壤湿度情况,并根据实际种植的农作物种类选取不同的浇灌策略。在本系统中设计并完成了具有负责数据的采集并与浇灌系统的控制模块—电磁阀相连的终端节点,通过SHT10传感器将土壤温湿度信息转换为电信号,并且该终端节点可以控制浇灌模块的电磁阀的开关从而控制浇灌。而LoRa通信模块则搭载在终端节点上,将终端节点的土壤墒情传输给上位机,同时也将上位机的控制策略传送给终端节点,从而控制电磁阀的开关,进而控制该系统所对应区域的农田浇灌。本系统中的上位机具有接受终端节点传来的土壤墒情,并根据多变量时间序列模型预测下一时刻的土壤温湿度情况,与上位机中内置的浇灌策略进行比较,进而输出控制量至终端节点,控制浇灌系统开启或关闭的功能。由终端节点,上位机以及LoRa通信模块组成的基于LoRa的智能节水灌溉系统实现了节水灌溉的目的。
【图文】：

内蒙古大学硕士学位论文将网关收到的数据包发送至服务器。终端节点对应的设备包括传感器和应用程序 LoRa 的单跳通信和多个网关相通信，而所有的网管节点与中心服务器则通过标准连。[17]中心服务器可以实现过滤来自不同网关的重复数据包，向网关发送 ACK送到特定应用程序服务器以及检查安全性等智能。而中心服务器具有在不同的网信息中甄选出最优质的信息的功能，因此网管节点无需切换。而终端节点是移动，更无需在网关之间互相切换，这是资产追踪程序可以启动的必要条件和核心功直架构的物联网的主要目标应用。该物联网构架中，系统通过网状网络的构架可设备电池的使用寿命来换取网络通信范围的增加。

智慧工业、智慧社区等应用。表 2.1 LoRa 与 ZigBee 特点比较Form 2.1 Comparison of LoRa and ZigBee Characteristics功耗 距离 抗干扰能力LoRa 极低 千米级 较好ZigBee 较低 数十米至百米 一般LoRa 与 NB-loTNB-loT 简述B-loT 是采用了 3GPP 技术标准而问世的物联网通信技术，NB-loT 面世以来则主一种应用于低功耗、低速率、长距离、多终端的智能设备的通信技术，，NB-loT 系优势在于其连接能力强、覆盖能力强、功耗低、成本低，特别适合远程的多终端应用[29]。NB-IoT 所采用的系统架构方式为端到端的架构方式，其具体情况如下图
【学位授予单位】：内蒙古大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TP212;S274.2

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本文编号：2617546