基于LoRa的生猪体征监测系统设计与实现

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。

基于LoRa的低功耗温度采集传感器系统设计

针对工业高炉冷却水温监测长期运行、维护成本高问题,设计一种基于LoRa(Long Range)的远距离低功耗无线传感器网络系统;系统搭建基于LoRa通信水温采集终端的模块能耗计算模型,通过对计算模型分析,提出了一种基于LoRa协议层的时钟同步协议和时分多址联合优化的无线通信策略;该策略利用LoRa通信技术完成信息交互,实现网关与终端节点的高精度时钟同步;网关完成可对无线资源调度,动态分配终端节点的时隙资源,以实现数据周期性上传,降低数据传输碰撞的概率,并优化无线资源的使用效率;实验表明,该通信策略与ALOHA通信协议相比,显著提高了通信的投递率和能源效率,进一步提高了LoRa在网络中的性能,所提出的联合优化的无线通信策略是有效的。

基于LoRa无线传感网络的农业温室大棚环境测控系统设计

温室大棚是种植反季农作物的重要设施,棚内环境参数直接决定了农作物的生产质量和数量;然而,现有的测控系统由于受天气条件等因素的影响,导致环境温湿度测试存在一定的误差;为了满足农作物的生长需求,并提高精确度,提出了基于LoRa无线传感网络的农业温室大棚环境测控系统的优化设计;通过改装传感器设备和调整数据处理器和控制器的内部结构,构建了系统数据库并组建了LoRa无线传感网络,实现了实时采集大棚环境数据和传输到系统终端;通过计算调整控制量,实现了对农业温室大棚环境的测控功能;实验结果显示,与传统测控系统相比,优化设计的系统在环境温湿度测试方面的误差显著降低了,分别降低了3.65℃和3.75%。

基于LoRa的无线传感网络设计

有线传感网络成本高、布线复杂、维护扩展困难,大部分无线传感网络在功耗与传输距离间难以平衡。针对以上问题提出基于LoRa的远程无线传感网络。基于扩频技术的LoRa具有极强的抗干扰穿透能力和很广的网络覆盖范围,结合MAC层的防碰撞机制和功率自适应算法的复合组网协议,可实现多终端情况下时延0.01 s的1 km内可靠无线通信。

基于LoRa无线网络的网络安全问题分析和实验验证研究

Lo Ra无线网络技术是一项广泛应用物联网平台的网络通信技术,能够以超低功耗提供长距离连接设施。由于AES-128加密技术用于从终端设备到应用服务器的有效负载传输,因此它提供了强大的安全功能。由于其自身网络体系架构的设计,网关是网络中的弱点,这给攻击者提供了可乘之机。提出了一种新的证书认证技术来保护网络中的网关。构建Lo Ra无线网络技术的实验仿真环境进行有效验证,大大提升了Lo Ra无线网络技术的安全性。

基于LoRa的固井井口关键参数无线监测模块

在深水、深井和超深井油气勘探领域,固井作业面临着多重挑战,如施工压力高、作业危险高、劳动强度高、设备老化严重等。为了解决这些问题,提出了一种将精确度高的新型固井流量与压力监测仪与LoRa技术相结合的方案。通过无线组网,在现场采集和存储固井流量和压力数据,并利用4G网络进行远程传输。这使得技术员可以根据实时数据分析和调整固井过程。实际应用表明,现场施工的安全性以及流量和压力数据的稳定性有了明显改善。此外,数据可视化、曲线分析和数据存储等功能的引入对施工数据的可追溯性具有重要价值。

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

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。

基于LoRa+AI技术的智慧蔬菜无线监测系统应用研究

为实现无线远程监测大棚蔬菜的生长环境状况,提出基于LoRa通信和人工智能的智慧蔬菜无线监测系统策略,该系统采用传感器、LoRa无线网络、嵌入式控制、5G通信和人工智能图像识别等技术实现。通过部署传感器节点与网关节点,组建无线网络进行通信,网关节点和视频模块通过5G模组分别将监测的生长环境信息和视频捕捉的图片信息无线传输到云平台。该系统不仅可实现对环境参数的无线可靠传输和远程监控管理,也可对蔬菜叶子进行病害类型的有效识别,有助于蔬菜资源调配及灾害防治方案的调整。

基于LoRa无线组网技术的数据中心机房温湿度检测系统设计与应用

随着数据中心机房规模的不断扩大和应用负载的增加,机房温湿度的检测与控制成为保障数据中心稳定运行的关键任务之一。传统的有线温湿度检测方案存在布线困难、维护成本高等问题。提出一种基于LoRa无线组网技术的数据中心机房温湿度检测系统,通过无线传感器网络实时监测机房的温湿度信息,并实现远程数据采集和管理,有效解决了传统方案存在的问题,提高了系统的可靠性和可扩展性,对数据中心管理和节能优化具有重要意义。

在高海拔无网络地区LoRa+4G地灾监测数据传输技术

针对西藏高海拔无网络信号地区泥石流灾害多发区域监测设备数据获取困难、数据量不足的问题。在4G通讯和北斗短报文等传统通讯手段存在短板的基础上,设计了LoRa通讯+4G通讯相结合的方式,将无信号区的监测设备数据传输至有信号区,再将前端采集的数据传输至泥石流地质灾害监测预警系统中,为泥石流地质灾害防治工作提供了一种新的通讯技术思路。

基于LoRa的温室大棚监控系统云平台应用实现

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。

LoRa隧道照明网络设备测试系统研究与设计

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.

基于LoRa WSN的远程水产养殖监测系统

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。

LoRa技术及其在煤矿中的应用分析

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。

基于LoRa技术的无线地磁传感器车辆检测系统

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。

基于LoRa的农业温室监测系统设计与实现

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。

基于LoRa通信的博物馆微环境无线网络系统

针对现有的基于Zigbee通信的博物馆微环境无线网络系统功耗高、抗干扰性差的缺点,本文提出了一种基于LoRa通信的博物馆微环境无线网络系统。基于LoRa通信的博物馆微环境无线网络系统通过终端采集温湿度、紫外线、光照强度等信息,网关进行中继,将信息传递给服务器。结果表明,该系统可以起到实时监控以及预警的作用,具有低功耗、远距离、低带宽、覆盖容量大、低成本等优点。

基于LoRa的数据传输技术研究

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%。

基于LoRa通信的无线传感网低功耗节点设计

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。

基于改进卡尔曼算法的室内温度数据融合

针对传统建筑物内部空间结构复杂,布线成本高,数据采集精度不高等问题,采用LoRa无线通信技术构建传感器网络,主要用于监测室内温度参数的变化;对于传统的卡尔曼数据融合结果存在较小波动的现象,引入了孤立森林算法,提出了基于改进的卡尔曼滤波算法的室内温度数据融合算法;通过在采集到的数据集中随机添加扰动样本和畸变数据,对3种算法产生的误差进行比较,改进的卡尔曼数据融合算法在有扰动样本的情况下,误差范围控制在-0.12~0.1之间,在带有畸变数据时,误差范围在-0.03至0.14之间,均远小于传统的卡尔曼数据融合算法和平均值算法;实验仿真的结果表明,改进的算法提高了室内温度数据采集的鲁棒性和准确性。