基于LoRa技术的通用型环境监测节点低功耗设计

针对环境监测无线传感器网络节点兼容性不足、电池容量有限等问题,设计了一种基于LoRa技术的多传感器兼容型低功耗监测节点;节点底层提供丰富接口以及标准化封装,并采用结构体存储传感器操作信息、链表记录可读取的传感器,使节点兼容多种传感器,解决传感器适配问题;采用STM32L系列单片机和LoRa模块搭建硬件平台,提出了一种应用于LoRaWAN的自适应功耗算法,通过合理配置各模块休眠状态、优化LoRa发送功耗和空传速度等方法;经测试,该节点运行功耗1.22 mW,休眠功耗0.4 mW,无线传输过程节省能耗最高可达89.5%,有效延长了节点寿命;实验结果表明,该节点具有良好的可扩展性和低功耗特性,为无线传感器网络节点在智慧农业、智慧城市等领域的推广应用提供一定的理论方法和技术支持。