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面向智慧农业的LoRa-WSN自适应拓扑重构方法
1
作者 崔运辉 《智能物联技术》 2026年第1期140-144,共5页
针对智慧农业远距离无线电-无线传感器网络(Long Range Radio-Wireless Sensor Network,LoRaWSN)传统拓扑难以适配动态场景的问题,先分析星型、树型分层、传统Mesh这3类主流拓扑的核心劣势(如星型链路适配缺失、树型容错性差、传统Mesh... 针对智慧农业远距离无线电-无线传感器网络(Long Range Radio-Wireless Sensor Network,LoRaWSN)传统拓扑难以适配动态场景的问题,先分析星型、树型分层、传统Mesh这3类主流拓扑的核心劣势(如星型链路适配缺失、树型容错性差、传统Mesh的路由与能耗缺陷),再提出基于链路质量的多跳自适应传输系统,包括链路质量指示-地形适应因子(Link Quality Indicator-terrain adaptation factor,LQI-τ)协同建模、改进粒子群优化(Particle Swarm Optimization,PSO)能耗优化、主成分分析(Principal Component Analysis,PCA)+卡尔曼滤波质量模型与数据优先级差异化保障策略。实验结果表明,所提方法可有效提升数据传输成功率与网络生存周期,降低传输延迟与节点能耗,精准满足智慧农业动态场景需求。 展开更多
关键词 智慧农业 远距离无线电-无线传感器网络(lora-WSN) 自适应拓扑 重构方法
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基于LoRa Mesh的智慧医疗测量系统
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作者 梁欢 简明 +3 位作者 刘娟 刘莹 许彦洁 刘桠 《电子测量与仪器学报》 北大核心 2025年第6期154-164,共11页
针对慢性病患者长期管理中对生理指标与环境因素同步监测的需求,设计了一种基于LoRa Mesh的智慧医疗测量系统。系统采用RadioHead协议栈实现自组织的多跳Mesh通信,部署于医院内分泌科住院部,结合环境感知与患者健康监测,节点通过LoRa模... 针对慢性病患者长期管理中对生理指标与环境因素同步监测的需求,设计了一种基于LoRa Mesh的智慧医疗测量系统。系统采用RadioHead协议栈实现自组织的多跳Mesh通信,部署于医院内分泌科住院部,结合环境感知与患者健康监测,节点通过LoRa模块传输数据至中央网关,并接入云端服务器进行存储与可视化。通过扩展仿真平台LoRaMeshSim,模拟了74个节点分布在18间病房与公共区域的场景,测试不同数据包长度与发送速率条件下的系统性能。实验结果显示,在数据发送速率为1包/h时,系统数据投递率高于99.5%;当发送速率升至26包/h时,投递率下降至约83.2%。同时,数据包长度增加导致信号冲突次数上升,150 bytes数据包的平均冲突次数比30 bytes增加了约2.1倍。研究分析表明,系统在中低数据负载下具有良好的稳定性与扩展性,而在高负载条件下,信号冲突和节点收发冲突成为主要性能瓶颈。提出未来可通过自适应扩频因子与智能路由算法进一步提升系统稳定性与能效。此外,在实验室环境中搭建了小规模LoRa Mesh网络进行实测验证,确认了系统在实际场景下的可用性与通信稳定性。 展开更多
关键词 智慧医疗 lora Mesh 慢性病监测 无线传感器网络 数据投递率
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基于LoRa通信技术的无线传感网络安全级联漏洞监测系统设计
3
作者 薛桥 皮大能 +1 位作者 丁莉 李贵炎 《传感技术学报》 北大核心 2025年第6期1109-1115,共7页
无线传感网络涉及大量的终端设备和节点,可以在不同子网之间切换,节点之间相互连接形成复杂的拓扑结构,使得监测网络漏洞变得非常困难。因此,设计一种基于LoRa通信技术的无线传感网络安全级联漏洞监测系统。设计网络安全漏洞扫描器设计... 无线传感网络涉及大量的终端设备和节点,可以在不同子网之间切换,节点之间相互连接形成复杂的拓扑结构,使得监测网络漏洞变得非常困难。因此,设计一种基于LoRa通信技术的无线传感网络安全级联漏洞监测系统。设计网络安全漏洞扫描器设计单元、漏洞扫描控制器设计单元、数据处理器设计单元与LoRa通信网络硬件设计单元,软件模块包括任务调度模块、扫描策略制定与执行模块、数据特征提取模块与漏洞识别与分级模块。通过共同协作实现了无线传感网络安全级联漏洞的精准监测。仿真数据显示:设计系统的网络安全漏洞监测响应时间最小值为2 ms,漏洞监测结果与实际漏洞类型相同,且网络安全漏洞误报率最小值为3%,漏报率在4.03%到6.01%之间,应用效果好。 展开更多
关键词 无线传感网络 漏洞监测 lora通信技术 安全漏洞 安全级联
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LoRa网驱动的边缘无人机搜救策略探究
4
作者 尹小俊 《电脑与电信》 2025年第3期1-6,共6页
为解决信号弱覆盖区、无人区等场景下,地面应急通信保障车观测受限与无人机续航不足对应急搜救效率的制约问题,提出基于LoRa无线传感网的边缘无人机搜救策略,设计热成像感知采集节点,挂载至边缘无人机,与网关无人机组建LoRa星型通信网络... 为解决信号弱覆盖区、无人区等场景下,地面应急通信保障车观测受限与无人机续航不足对应急搜救效率的制约问题,提出基于LoRa无线传感网的边缘无人机搜救策略,设计热成像感知采集节点,挂载至边缘无人机,与网关无人机组建LoRa星型通信网络;设计一种自适应动态时间窗口的节点分配算法,根据搜救区域有效地分配边缘无人机数量,实现感知数据的高效传输。研究结果表明,本方法能实时获取远程搜救区生命环境信息,网内报文获取能力对比提升1.14%,可为现场搜救决策提供高效的信息支撑。 展开更多
关键词 应急搜救 lora无线传感网 边缘无人机 热成像感知 采集节点
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基于LoRa散养鸡舍数据采集与控制系统的设计
5
作者 张阿孟 温裕宽 +2 位作者 董桂梅 杨仁杰 于亚萍 《天津农学院学报》 2025年第6期13-18,共6页
本设计结合ESP8266模块与LoRa模块,克服传统系统对距离的限制,对较大规模散养鸡舍实现了环境信息实时采集及设备远程控制。系统采用基于LoRa的数据采集架构,实时监测鸡舍内的温度、湿度、光照强度和有害气体含量等关键参数,并通过分布... 本设计结合ESP8266模块与LoRa模块,克服传统系统对距离的限制,对较大规模散养鸡舍实现了环境信息实时采集及设备远程控制。系统采用基于LoRa的数据采集架构,实时监测鸡舍内的温度、湿度、光照强度和有害气体含量等关键参数,并通过分布式传感网络实现精确监控。出现紧急或异常情况,系统将启动报警机制以确保鸡群安全。整个系统由上位机和下位机两部分构成,自制APP和OneNET云平台统称为上位机,主要负责实现数据的上传和命令发布;下位机包含一个以NodeMCU为核心的主机和两个搭载LoRa模块的Arduino从机。主机通过ESP8266模块与云平台通信,从机连接多种传感器和执行器,实现对环境及设备的实时监控。 展开更多
关键词 散养鸡舍 lora技术 无线传感网络 远程控制
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一种基于LoRa和ESP-NOW的煤炭供电监测系统
6
作者 林洋 李俊岭 段智鹏 《陕西煤炭》 2025年第6期150-156,共7页
在当前的能源行业中,煤炭作为一种重要的能源,在全球能源供应中占有不可替代的地位。随着环保要求的提升和生产效率的不断追求,煤炭供电系统的高效、安全运行直接关系到煤炭的生产安全,是保证开采过程中生产连续性的重要环节。此外,煤... 在当前的能源行业中,煤炭作为一种重要的能源,在全球能源供应中占有不可替代的地位。随着环保要求的提升和生产效率的不断追求,煤炭供电系统的高效、安全运行直接关系到煤炭的生产安全,是保证开采过程中生产连续性的重要环节。此外,煤矿环境独特,存在粉尘、高温和高湿等特殊条件,对煤炭供电监测系统提出了更高的要求。而传统的煤炭供电监测系统存在布线复杂、通信距离受限和数据传输不稳定等缺点,故设计一种基于LoRa和ESP-NOW的煤炭供电监测系统,旨在提高煤炭供电监测系统的可靠性和覆盖范围。系统选择STM32微控制器作为主控芯片,利用LoRa组网技术,引入ESP-NOW协议,通过构建低功耗、远距离传输的无线传感网络,实现了对煤炭供电系统运行状态的实时监测。实验结果表明,该系统具有数据传输可靠性高、传输距离远和功耗低的显著优势,能够为煤矿安全生产提供有效的技术支持。 展开更多
关键词 煤炭供电监测 lora ESP-NOW 无线传感网络
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基于LoRa无线通信的农村配电网远程监测系统研究
7
作者 朱浩晶 《通信电源技术》 2025年第19期162-164,共3页
为解决农村配电网监测面临的布线困难、信号衰减等问题,设计一种基于远距离无线电(Long Range Radio,LoRa)无线通信的远程监测系统。系统通过分层架构设计,结合高精度传感器与LoRa网络拓扑优化,实现对配电网运行参数的实时采集与传输。... 为解决农村配电网监测面临的布线困难、信号衰减等问题,设计一种基于远距离无线电(Long Range Radio,LoRa)无线通信的远程监测系统。系统通过分层架构设计,结合高精度传感器与LoRa网络拓扑优化,实现对配电网运行参数的实时采集与传输。测试结果表明,该系统在复杂地形和恶劣天气条件下保持稳定运行,数据传输成功率超过95%,通信时延控制在2 s以内,为农村配电网智能化监测提供了有效解决方案。 展开更多
关键词 远距离无线电(lora)技术 农村配电网 远程监测 无线通信
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基于PSO-BP的水质监测系统设计
8
作者 张凌飞 赵明玉 +2 位作者 赵展文 陈博行 陈洋洋 《现代电子技术》 北大核心 2026年第4期33-41,共9页
为提高水质监测系统覆盖范围并提升系统鲁棒性,设计一种以LoRa技术为通信方式,结合BP神经网络的水质监测系统。利用多节点采集水质的温度、pH值、总溶解固体(TDS)、氧化还原电位(ORP)等参数,通过无线传输技术将数据传输至汇聚节点,之后... 为提高水质监测系统覆盖范围并提升系统鲁棒性,设计一种以LoRa技术为通信方式,结合BP神经网络的水质监测系统。利用多节点采集水质的温度、pH值、总溶解固体(TDS)、氧化还原电位(ORP)等参数,通过无线传输技术将数据传输至汇聚节点,之后上传至云端物联网平台并实时下载到本地数据库,以支持网络模型处理和数据可视化分析,实现了多区域信息采集。再结合粒子群优化(PSO)算法优化BP神经网络的水质参数预测模型,实现对水质参数的预测补充,以提高系统的鲁棒性。通过实验验证系统水质信息采集的准确性以及参数预测模型的可靠性,结果表明,粒子群优化算法优化的BP神经网络模型对于pH值、温度、TDS和ORP四个参数的预测平均绝对百分比误差分别降低0.8269%、1.9475%、1.1039%和0.3125%,能够满足监测系统的需求。 展开更多
关键词 水质监测 无线传输 lora技术 粒子群优化算法 BP神经网络 参数预测
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基于LoRa的生猪体征监测系统设计与实现 被引量:7
9
作者 刘艳昌 郭宇戈 +3 位作者 张志霞 李冠霖 左现刚 李国厚 《中国农机化学报》 北大核心 2024年第4期66-71,140,共7页
为克服现有生猪体征监测模块功能单一、传输距离受限、功耗大等问题,设计一种以低功耗智能耳标为采集终端的生猪体征监测与异常诊断系统。该系统以无线微控制器为硬件核心,结合猪只体温、心率、运动感知传感器,LoRa和GPRS技术组成的无... 为克服现有生猪体征监测模块功能单一、传输距离受限、功耗大等问题,设计一种以低功耗智能耳标为采集终端的生猪体征监测与异常诊断系统。该系统以无线微控制器为硬件核心,结合猪只体温、心率、运动感知传感器,LoRa和GPRS技术组成的无线传感网络和云服务器构建生猪体征信息采集、健康评估、异常诊断监测平台,提高生猪养殖过程的智能化管理水平。试验表明,该系统运行稳定,能够实时采集、传输、显示、查询生猪体征参数和异常行为,体温相对误差小于1%,心率相对误差小于5%,通信网络丢包率小于5%,传输距离大于3 km,行为辨识结果大于90%,满足中小型规模化生猪养殖场的实际使用需求。可为生猪异常诊断、早期疾病检测治和疫情预防提供科学依据。 展开更多
关键词 生猪养殖 体征监测 lora 无线传感网络 异常诊断
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基于LoRa的温室大棚监控系统云平台应用实现 被引量:9
10
作者 过琦芳 王永星 《农机化研究》 北大核心 2022年第6期219-222,共4页
以温室大棚监控系统为研究对象,利用无线传感网络技术、LoRa通信技术及GPRS通信技术构建出一种温室大棚环境参数监控系统,并进行系统的硬件及软件设计。试验验证表明:系统可有效的进行数据通信,监控过程具有较高的可靠性。
关键词 温室大棚 环境参数 lora 无线传感网络技术
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LoRa隧道照明网络设备测试系统研究与设计 被引量:10
11
作者 周华安 顾龙慧 +2 位作者 周书 何湘桂 周华妹 《湖南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第4期91-96,共6页
设计了一款LoRa无线隧道照明网络设备功能自动测试系统.该系统以易控(INSPEC)组态软件为开发平台,可一次性自动完成多达15台LoRa无线网络设备的功能测试和拷机运行,具有系统工艺参数输入,测试参数的实时采集、运算处理、存盘、显示、报... 设计了一款LoRa无线隧道照明网络设备功能自动测试系统.该系统以易控(INSPEC)组态软件为开发平台,可一次性自动完成多达15台LoRa无线网络设备的功能测试和拷机运行,具有系统工艺参数输入,测试参数的实时采集、运算处理、存盘、显示、报表查看,以及故障自诊断与报警等功能.给出了测试系统电路设计,详细描述了测试系统功能模块程序流程图和关键程序的设计方法与实现原理.湖南某公司近万台套LoRa无线隧道照明网络设备的实际使用效果验证了测试系统设计的正确性与高性能. 展开更多
关键词 lora无线网络设备 易控组态软件 功能测试 自动测试系统
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基于LoRa网络的变电站智能接地线及其管控系统设计 被引量:4
12
作者 冯俊杰 张锋 +1 位作者 杨阳 张广勇 《电瓷避雷器》 CAS 2024年第4期89-97,共9页
在变电站倒闸操作中,挂接地线是确保工作人员安全的重要措施。为实现接地线使用过程的无死角监测,设计了一套基于LoRa局域无线网络智能接地线及其管控系统,该系统能够精确监测到接地线的安装位置以及接地线是否可靠悬挂于导体上,同时实... 在变电站倒闸操作中,挂接地线是确保工作人员安全的重要措施。为实现接地线使用过程的无死角监测,设计了一套基于LoRa局域无线网络智能接地线及其管控系统,该系统能够精确监测到接地线的安装位置以及接地线是否可靠悬挂于导体上,同时实现了接地线的全寿命周期管控。另外,系统还实现了接地线的使用权限、安装地点与操作票的关联,并且确保了接地线使用过程无死角监测,从而提升了接地线使用的规范性和安全性。 展开更多
关键词 lora局域无线网 智能接地线 状态监测 管控系统
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基于LoRa无线传感网络的群养奶牛个体信息监测系统的设计与实现 被引量:4
13
作者 熊强强 齐志艺 曾美琳 《电子设计工程》 2023年第23期63-67,71,共6页
针对中小奶牛场群养奶牛个体信息监控系统信息化水平不高以及提升其性价比为目的,设计了基于LoRa无线传感网络为基础的群养奶牛监控系统。该系统的监测节点通过电子耳标进行奶牛身份识别,配以相应传感器采集体温、心率以及运动状态信息... 针对中小奶牛场群养奶牛个体信息监控系统信息化水平不高以及提升其性价比为目的,设计了基于LoRa无线传感网络为基础的群养奶牛监控系统。该系统的监测节点通过电子耳标进行奶牛身份识别,配以相应传感器采集体温、心率以及运动状态信息,通过优化后的LoRa无线传感网络汇聚节点上传数据至后端监控平台以及移动终端的方法来实现。通过后端监控平台以及移动终端的通信效果实验可知,在传输距离不超过2.5 km的情况下,后端监控平台数据丢包率低于15%,而对20头奶牛的信息数据同步检测与查看,手机移动终端丢包率仅为5.3%~7.4%,能够满足传输距离更远、通信可靠性与稳定性更强的要求。 展开更多
关键词 电子耳标 lora无线传感网络 监测节点 后端监控
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基于LoRa WSN的远程水产养殖监测系统 被引量:10
14
作者 葛建新 陈柄才 王骥 《电子器件》 CAS 北大核心 2022年第6期1503-1509,共7页
针对海域养殖区恶劣监测环境需求,设计了基于LoRa传感器网络+5G的远程水产养殖物联网环境监测系统。系统终端监测区域节点采用LoRa通信方式实现低功耗自组网,网关采用LoRa+5G的异构通信方式实现远程数据传输。系统实时采集溶解氧、氨氮... 针对海域养殖区恶劣监测环境需求,设计了基于LoRa传感器网络+5G的远程水产养殖物联网环境监测系统。系统终端监测区域节点采用LoRa通信方式实现低功耗自组网,网关采用LoRa+5G的异构通信方式实现远程数据传输。系统实时采集溶解氧、氨氮、总磷等水质参数,通过网关利用5G基站上传至管理中心服务器,服务器对数据进行分析处理,并在web端发布。系统经实地测试,节点可靠通信范围可达4 km,在未更换电池的情况下工作时间可超过半年;在持续工作的90天里,丢包率为1.46%,能够满足长期监测需求;节点数据与实地测量对比误差均在允许范围内;web端数据更新及时。系统实现了海洋环境下低功耗远程数据采集、处理与发布,而且实时性好,网络延迟低。 展开更多
关键词 海域养殖区环境监测 海洋物联网 lora 5G
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LoRa技术及其在煤矿中的应用分析 被引量:26
15
作者 张新 《煤炭工程》 北大核心 2019年第3期79-82,共4页
文章研究了LoRa技术的特点和优势,分析LoRa技术在煤矿中的应用方式和方法。研究结果表明:LoRa技术作为物联网低功耗远程通信技术,采用扩频调制等多项技术,实现低功耗下的远距离通信,具有远距离组网、低功耗、低成本、低速率和大规模的特... 文章研究了LoRa技术的特点和优势,分析LoRa技术在煤矿中的应用方式和方法。研究结果表明:LoRa技术作为物联网低功耗远程通信技术,采用扩频调制等多项技术,实现低功耗下的远距离通信,具有远距离组网、低功耗、低成本、低速率和大规模的特点;它可以透传、私有协议和LoRaWAN协议等多种方式组网,实现远程组网通信;特别是针对远距离低速率组网方面,LoRa技术是目前十分理想的解决方案。 展开更多
关键词 lora 煤矿 远程通信 loraWAN 无线组网
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基于LoRa技术的无线地磁传感器车辆检测系统 被引量:12
16
作者 侯群 葛迪 +2 位作者 邱程 陈岩 周晨 《电视技术》 2019年第3期88-91,共4页
车辆信息采集是智能交通核心技术之一。现行的无线地磁传感器系统多采用ZigBee技术作为低功耗局域网技术、GPRS作为广域网技术。针对现行无线传输技术的功耗与距离不能兼顾问题,本文设计了一种基于LoRa技术的无线地磁传感器车辆检测系... 车辆信息采集是智能交通核心技术之一。现行的无线地磁传感器系统多采用ZigBee技术作为低功耗局域网技术、GPRS作为广域网技术。针对现行无线传输技术的功耗与距离不能兼顾问题,本文设计了一种基于LoRa技术的无线地磁传感器车辆检测系统。在网关节点上直接添加LoRa模块,釆用LoRa传输技术建立的交通信息系统在城市道路的有效传输距离可达公里级,可以组建无线地磁传感器网络,保证远距离和低功耗的兼顾,取消额外的中继。本文所述系统具有结构简单、成本低、检测精度高、传输距离远等优势。如分组建网,可以将道路交通车辆信息采集网络扩大到整个城市,保证大面积覆盖、全方位发挥作用,是精准、实时、高效的智能交通管理系统。 展开更多
关键词 智能交通 地磁传感器 lora 车辆检测 无线网络技术
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基于LoRa的农业温室监测系统设计与实现 被引量:7
17
作者 朱军 郭恋恋 +1 位作者 王乾辰 孙明戍 《通信技术》 2018年第10期2430-2435,共6页
随着农业现代化建设的快速推进,农业温室也朝着智能化管理方向发展。目前,多数农业监测都采用WiFi、ZigBee等短距离无线技术实现,但对于区域面积大、环境复杂的农业温室监测来说,都存在一些问题。因此,基于系统功能需求和优先级划分任... 随着农业现代化建设的快速推进,农业温室也朝着智能化管理方向发展。目前,多数农业监测都采用WiFi、ZigBee等短距离无线技术实现,但对于区域面积大、环境复杂的农业温室监测来说,都存在一些问题。因此,基于系统功能需求和优先级划分任务模块,根据任务之间的关联性,完成每个模块的任务函数设计。通过对系统各功能模块进行实际测试,结果表明基于Lo Ra的监测系统的节点组网、通信距离、丢包率、功耗等性能指标均满足要求,且其监测系统覆盖范围大、系统功耗低、节点设置灵活,在农业监测领域具有很好的应用前景。 展开更多
关键词 lora 无线传感器网络 远距离 低功耗
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基于LoRa的数据传输技术研究 被引量:3
18
作者 贾春霞 《信息与电脑》 2021年第11期199-201,共3页
受通信环境的影响,在传统的数据传输技术下,丢包率会随着通信距离的增加而升高,直接导致数据传输效率低下,为此提出基于LoRa的数据传输技术研究。首先,在确保LoRa技术覆盖范围全面的基础上,设置TDMA组网协议;其次,为促使数据传输在低功... 受通信环境的影响,在传统的数据传输技术下,丢包率会随着通信距离的增加而升高,直接导致数据传输效率低下,为此提出基于LoRa的数据传输技术研究。首先,在确保LoRa技术覆盖范围全面的基础上,设置TDMA组网协议;其次,为促使数据传输在低功耗下正常工作,选择基于芯片SX1276的LoRa调制解调器,并确定相关参数;最后,通过运用程序函数实现LoRa技术下数据的高效传输。根据模拟实验的对比结果可知,在传输距离为5000m以及发包个数为2000的前提下,基于LoRa的数据传输技术丢包率最低,仅为4.7%。 展开更多
关键词 lora 数据传输 无线传感网络 传输协议
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基于LoRa通信的无线传感网低功耗节点设计 被引量:15
19
作者 蔡文郁 张鹏鹏 张美燕 《杭州电子科技大学学报(自然科学版)》 2018年第2期10-14,34,共6页
为了降低无线传感器网络节点的功耗,首先对传感器节点的高耗能部分进行合理选型及配置,然后通过分析无线信号在自由空间的传播模型,将功率控制机制引入MAC层,接着对引入功率控制的S-MAC协议的性能进行了仿真,最后在LoRa无线传感器节点... 为了降低无线传感器网络节点的功耗,首先对传感器节点的高耗能部分进行合理选型及配置,然后通过分析无线信号在自由空间的传播模型,将功率控制机制引入MAC层,接着对引入功率控制的S-MAC协议的性能进行了仿真,最后在LoRa无线传感器节点上完成了协议的实现。仿真结果表明,改进后的S-MAC协议与A-SMAC和S-MAC相比,分别节约5.5%和10%的能耗。实际测试表明,单个传感器节点覆盖半径可达5km;与固定发射功率方式相比,节点能够根据通信距离动态调整发射功率,降低了能量消耗。 展开更多
关键词 无线传感器网络 S-MAC协议 低功耗 lora通信
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面向大面积渔业环境监测的长距离低功耗LoRa传感器网络 被引量:48
20
作者 张铮 曹守启 +1 位作者 朱建平 陈佳品 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第1期164-171,共8页
该文针对近海渔业和大面积水产养殖环境监测应用周期长,覆盖面积大等特点,设计了基于LoRa技术的长距离低功耗无线传感网络系统。该系统设计了低成本的双信道LoRa网关,并在此基础之上提出了一种新颖的速率自适应的双信道同步调度无线通... 该文针对近海渔业和大面积水产养殖环境监测应用周期长,覆盖面积大等特点,设计了基于LoRa技术的长距离低功耗无线传感网络系统。该系统设计了低成本的双信道LoRa网关,并在此基础之上提出了一种新颖的速率自适应的双信道同步调度无线通信策略。该策略充分利用LoRa技术多扩频因子多数据率的特点,对网关不同距离范围内的终端节点自动分配不同的扩频因子以确保网络连通性,并通过MAC层同步调度,在保证监测网络大面积覆盖的同时,大大降低了无线信道碰撞的概率,提高了异常数据上传的实时性和终端节点的平均网络寿命。通过仿真和现场试验验证了本方案的有效性,系统可有效覆盖半径3 km的监测区域,100个终端节点的网络规模;对于视距通信,该策略的投递率从单一扩频因子的0.8提升到0.99,对于数据上传周期为10 s的快速通信,投递率从单一扩频因子的0.4提升到0.95以上;如采用3 600 mA·h锂电池,数据上传周期为10 min,终端节点寿命可达1 a。 展开更多
关键词 水产养殖 监测 无线传感器网络 lora 同步 速率自适应
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