基于LoRa的智能灌溉系统设计

针对传统人工灌溉所带来的水资源利用率低、人力资源浪费等问题,提出了一种基于LoRa的智能灌溉系统设计方案。LoRa是一种基于扩频技术的超远距离无线传输方案,最大程度地实现更远的通信距离与更低功耗。通过设计基于LoRa通信技术的光照强度,空气温、湿度以及土壤湿度等信息的采集单元,通信网关,结合水阀控制单元以及智能管理PC端灌溉控制平台软件设计,实现自动或手动灌溉模式。实验数据表明,所设计的灌溉系统灌溉方式灵活多样,智能高效,实用性强,满足系统需要,可以实现灌溉作业的精细化管理。     

基于LoRa无线通信技术的智能水表系统

为了解决人工抄表数据可靠性不高、抄表不便捷、用户缴费困难等一系列问题,现提出一种基于LoRa调制技术的无线智能水表系统的设计方案：该方案以LoRa调制技术为核心,采用星型、链型网络进行自组织网络设计,构建了通信距离远、功耗低、可抵抗多种干扰源等复杂网络环境下的智能水表系统。在论述系统的过程中重点阐述了智能系统的软硬件设计方案和应用层自定义网络协议,以及智能水表数据采集和远程管理的软件设计方法,在方案设计的最后进行了系统测试分析,测试结果表明了基于LoRa的智能水表系统在通信距离和功耗上具有明显优势。这些优势给LoRa无线通信技术未来构建大规模自组织网络提供了可能,在远程抄表领域该智能水表系统有着广泛的应用前景。     

基于PIC24的户用水表无线远传抄表装置的设计

农村等偏远山区用户分散居住,水表抄收都采用人工方式,为了解决上述问题,设计了一种基于PIC24单片机的户用水表的低功耗无线抄表装置.装置通过霍尔传感器采集水表脉冲信号,并通过GPRS模块M35把4路水表数据传送给水务监控部门.装置同时接收监控部门的命令,完成对现场阀门等相关参数的远程控制,现场也可以通过无线LoRa模块SX1278完成校表、校时等基本参数设置.装置采用电池供电,低功耗、低成本、高可靠性,实现了偏远地区户用水表的无线远传抄表,大大提高了水务管理部门的管理水平,具有广阔的应用前景.     

A Duty Cycle-Based Gateway Selection Algorithm for LoRaWAN Downlink Communication

Long Range Wide Area Network (LoRaWAN) has been developed to meet the requirements for the enormous device-to-device communication of Internet of Things (IoT) networks, which consist of a large number of participating devices spread over large coverage areas with low data rates and low power consumption. It supports communications in both directions, uplink, and downlink directions. However, the downlink communication in the current LoRaWAN raises the bottleneck issue at gateways due to the used gateway selection algorithm. This paper proposes a novel gateway selection algorithm based on the duty cycle time-off values for the existing gateways, Duty Cycle Gateway Selection (DCGS), to direct acknowledgment packets as downlink traffic towards the most suitable gateway. Thus, the proposed system avoids subsequent retransmission of previously sent traffic that leads to excessive traffic overloading the network. The proposed system avoids exhausting a gateway duty cycle with downlink traffic by distributing the downlink traffic among available gateways based on the duty cycle time off. DCGS is evaluated using FloRa and INET frameworks in the well-known network simulator OMNeT++. The result shows the superior performance of the proposed approach over the existing Signal-to-Noise ratio (SNR) based selection mechanism. It clearly indicates that the DCGS maintains a better confirmed packet delivery rate while reducing number of retransmissions, collisions, and power consumption.     

基于LoRa技术的低功耗广域网通信应用设计

LoRa是一种基于扩频技术的远距离无线传输技术,随着我国高新技术产业的不断发展,LoRa低功耗广域网通信技术在大规模化的农业种植以及工业制造等领域应用越来越广泛,具有良好的行业发展前景。应用LoRa技术构建低功耗传感网络,设计出一个网关,支持多个终端,在终端实现对温度、湿度等数据的采集,速率优于1kb/ps,覆盖直径大于3km,通过实验测试达到较好的性能。     

基于IPv6和LoRa的智能门锁系统设计

目前在智能锁通信架构普遍采用WiFi、蓝牙、ZigBee等通信技术和IPv4协议,不能兼顾长距离传输和低功耗的需求,存在管理不便、安全性较低、IP地址匮乏等问题;针对这些问题,设计了一种基于IPv6和LoRa的智能门锁系统,系统由执行层、网络层、服务层和应用层四部分组成;门锁终端采用STM32L151CBU6微控器为主控制器,在云服务器上部署LoRa服务器和Java Web应用实现系统的管理和控制;测试表明,一个网关可覆盖一栋约11层楼的有效区域,一节1000 mAh电池可用1.8年,该系统拥有功耗低、通信距离长、安全性高等优点。     

基于LoRa物联网技术智能电表集抄系统的实现

随着人工智能和物联网以及5G技术的普及,社会大众越来越希望周边使用的产品能够实现数字化、信息化管理,及时掌握信息以及减少不必要的人力成本,5G的落地必然会形成新一轮传统产业的变革,但是在5G真正使用之前,一项新的技术悄然而至,它就是LoRa技术,应用在超远距离无线传输领域,它会解决小数据量远距离信号传输问题,在未来的物联网连接系统中承载着不可缺少的角色。     

LoRa组网技术在胶带运输监控系统中的应用研究

针对胶带运输监控系统缺少无线数据传输通道,无法实现断线后自诊断信息上传、无线传感器接入、断线应急中继通信功能等问题,提出了一种应用于胶带运输监控系统的LoRa无线组网技术方案.针对链式组网结构比较适合胶带运输监控系统多点延伸的特点,采用了LoRa链式组网模式.根据LoRa链式组网传输模式的要求,确定了节点间的数据访问关系,将主机节点与子节点设计为一主多从的传输方式,节点根据相邻关系进行路由规划,组成单层链式网络.为满足数据传输需求,采用巡检应答式通信机制,通信过程遵循规则时序,信道通过时分进行有序利用.根据上述方案,给出了用于胶带运输监控系统的LoRa无线组网传输节点设备软硬件设计,并进行了测试,结果表明:LoRa链式组网模式传输性能可靠稳定,无线发送状态的节点功耗小于300 m W,10个节点组网传输时延为1.12 s,丢包率小于0.6%,可满足胶带运输监控系统对无线组网传输功能的需求.     

面向无人机数据采集的 LoRa 扩频因子预测模型研究

针对在缺少移动网络覆盖的偏远地区实现大面积数据采集与环境监测,首先设计了无人机移动网关与地面节点的 LoRa 通信协议;在此基础上提出了一种基于改进极限学习机(PG-ELM)的扩频因子预测模型,以实现扩频因子的动态调整。 为 提高预测准确度与效率,该模型以信号强度、信噪比、距离、丢包率、温度和相对湿度作为输入,以粒子群算法(PSO)和灰狼算法 (GWO)联合算法对 ELM 模型进行改进。 通过无人机移动通信试验获取 LoRa 通信数据样本集,进行模型训练获得优化的 PG-ELM 模型。 试验结果表明,在 20 kB 数据大小的情况下,本方案的数据采集时间比单一 SF12、SF7 减少约 78% 和 26% ,平均 通信能耗比单一 SF12 降低 70% 以上,数据包投递率(PDR)高达 98% ,在能效性和预测实时性等方面优势明显。     

基于时差法的高精度超声波风速风向测量系统

针对风速风向对悬索桥的安全性影响,为了实现对悬索桥风速风向的精确监测,设计了基于时差法的高精度超声波风速风向测量系统.系统采用STM32为控制单元,超声波换能器为敏感单元,实现发送和接收超声波信号,MS1022高精度时间测量模块为测试单元,实现超声波飞行时间的计量,LoRa无线模块为数据传输单元,实现风速风向数据上传至...