基于LoRa無線技術的智慧農業物聯網應用

　　一、背景概述：

　　對于規模化的溫室大棚種植而言，單靠人工管理需要大量人手，耗力費時，并且存在難以避免的人工誤差。通過物聯網系統，首先可釋放管理者的很大一部分時間和精力，提高效率，同樣的人工可增加管理數倍的大棚，精準化管理可提供農作物品質，增加收益。

　　系統采集溫室內的空氣溫濕度、土壤水分、土壤溫度、二氧化碳、光照強度等實時環境數據，傳輸到控制中心，由中心平臺系統將最新監測數據與預先設定適合農作物生長的環境參數與進行比較，如發現傳感器監測到的數據與預設數值有了偏差，計算機會自動發出指令，智能啟動與系統相連接的通風機、遮陽、加濕、澆灌等設備進行工作，直到大棚內環境數據達到系統預設的數據范圍之內，相關設備才會停止工作。

　　通過智能化控制系統按照作物的需要精準的水肥供給，有效節約水肥的使用量，節約資源避免浪費，以及過量使用對土地造成損害。同時，有助于節約能源，減少化肥污染，提升農產品品質，為農業節能減排、保護環境和發展低碳經濟做出貢獻，社會效益十分可觀。

　　二、無線通訊技術LoRa技術特點：

　　LoRa 作為低功耗廣域網(LPWAN)的一種長距離通信技術，近些年受到越來越多的關注。Cisco、IBM、Semtech、Microchip等正在積極推廣LoRa技術。

　　LoRa的優勢在于技術方面的長距離能力。LoRa技術在高性能、遠距離、低功耗，支持大規模組網，測距和定位等方面突出的特點，這使得該方案(終端+網關)成為物聯網大規模推廣應用的一種理想的技術選擇。

　　特 點 優 勢

　　靈敏度-148dBm

　　通訊距離>15 km 遠距離

　　最小的基礎設施成本

　　使用網關/集中器擴展系統容量 易于建設和部署

　　電池壽命>5年

　　接收電流10 mA，休眠電流<200 nA 延長電池壽命

　　免牌照的頻段

　　節點/終端成本低 低成本

　　三、氣候環境參數采集

　　通過物聯網系統可連接傳感器采集環境溫濕度、光照度、風速、二氧化碳濃度等。

　　四、土壤環境參數采集

　　通過物聯網系統可連接傳感器采集土壤溫度、土壤水份、土壤鹽分、PH值等。

　　五、智能控制系統應用

　　通過物聯網系統，可以設定溫室內各種設備運行環境條件，當環境信息未達到預先制定的條件時，自動啟動溫室內的相關設備。目前涵蓋水閥智能精準控制系統、精準放風智能控制系統、高精度智能卷簾機控制系統、智能補光燈控制系統、智能通風控制系統、智能遮陽控制系統、智能高功率控制系統、智能融合系統等。

　　六、農業監控系統

　　監控系統借助個人電腦、智能手機、實現對農業生產現場氣象、土壤、水源環境的實時監測，并對大棚溫室的灌溉、通風、降溫、增溫等農業設施實現遠程自動化控制。結合視頻直播、智能預警等強大功能。統可幫助廣大農業工作者隨時隨地掌握農作物生長狀況及環境變化趨勢，為用戶提供一套高效便捷、功能強大的農業監控解決方案。