傳統(tǒng)的農田環(huán)境管理系統(tǒng)存在大量電纜鋪設、電纜暴露、通信線路過長等問題，因而導致組網時費時費電、抗力弱及施工困難等問題。隨著電子技術與無線通信技術的快速發(fā)展，遠距離無線數據傳輸也被用到農業(yè)生產中。

目前，大多數農業(yè)環(huán)境監(jiān)測采用無線通信技術，但在面對地域廣闊、分布不集中、自然環(huán)境惡劣的農業(yè)應用場合，其通信距離、功耗、抗干擾和組網規(guī)模上存在局限性。而LORA在相同的功耗下比其它無線方式傳播的距離更遠，實現了低功耗和遠距離的統(tǒng)一，在同樣的功耗下比傳統(tǒng)的無線通信射頻通信距離擴大3-5倍，應用在農業(yè)大田管理可有效節(jié)省人力、物力，實現農業(yè)遠程智能化管理。

基于LORA組網通信的數據采集和無線灌溉控制系統(tǒng)解決方案建設的總目標是針對農業(yè)大田種植分布廣、監(jiān)測點多、布線和供電困難等特點，采用LORA無線傳輸技術，遠程對與農作物生長密切相關的土壤墑情和氣象環(huán)境進行在線監(jiān)測，對田間灌溉電磁閥進行遠程智能自動化控制，實現遠程精準灌溉，叢而實現農業(yè)生產的智能化管理。

LORA無線灌溉控制系統(tǒng)由LORA無線采集器、LORA無線控制器、LORA網關、農業(yè)四情測報平臺組成。通過LORA無線通信技術將LORA采集器采集的環(huán)境溫度、濕度、光照強度、土壤墑情等參數傳輸至LORA網關，網關再通過4G/以太網的方式上傳至云平臺，分析處理各項環(huán)境數據信息。把達到所設閾值或人為干預操作作為灌溉設備運行的控制條件，實現智能化灌溉，改變了以往關于農田管理系統(tǒng)傳輸距離與功耗相矛盾的問題。

整個解決方案結合農業(yè)大田的實際環(huán)境，將農業(yè)大田分為若干個區(qū)域，采用LORA無線組網方式，多點、遠距離、分布式的原則，在不同區(qū)域安裝相應的設備，具體架構如下：

1、LORA采集器、LORA無線控制器與LORA網關采用LORA無線組網通信。無需布線，實現測點與網關之間無線連接，避免大量電纜鋪設、電纜暴露、通信線路過長等問題。采用LoRa無線通信技術的原因在于它的數據長距離傳輸能力，其通信距離可達視距3000米，室內可穿3~4 層樓板。LoRa技術具有高性能、遠距離、低功耗、支持大規(guī)模組網、測距和定位等特點，這使得該方案成為物聯(lián)網大規(guī)模推廣應用的一種理想的技術選擇。

2、LORA網關設備可與有效通信距離范圍內的32臺LORA控制器通信，并下發(fā)無線控制指令讓LORA控制器執(zhí)行動作，同時可采集64個要素的環(huán)境監(jiān)測數據。支持遠程手動控制、自動控制、定時控制等多種灌溉模式，遠程實現灌溉系統(tǒng)中電磁閥的開/關控制。滿足在無人值守的情況下，也能精準地控制用水的需求，節(jié)約人力、水資源。

3、LORA網關設備將采集的環(huán)境監(jiān)測數據以4G/RS485/以太網的方式上傳至監(jiān)控軟件平臺。

平臺采用專業(yè)的數據庫，穩(wěn)定可靠、易于擴展，支持軟、硬件分層，支持多級用戶管理權限。具備多級別告警方式，支持語音、短信、郵件和現場聲光報警方式。云平臺自動收集LORA網關采集到的數據，通過GPS地圖、列表、圖標、曲線的方式在平臺頁面端顯示，滿足用戶對實時監(jiān)測信息的多維度、多層面查看數據。

該系統(tǒng)可廣泛應用于農業(yè)大田、溫室大棚、園林綠化、景區(qū)等場合的環(huán)境數據采集和智能化灌溉。

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