lora智慧农业物联网系统
Lora技术简介及原理解析
Lora技术简介及原理解析引言近年来，随着物联网的不断发展，无线通信技术也得到了迅猛的发展。
Lora技术作为一种低功耗、远距离、广域的无线通信技术，成为物联网领域的重要组成部分。
本文将对Lora技术进行简介，并深入解析其原理。
1. Lora技术简介1.1 Lora的定义与特性Lora（Long Range）是一种低功耗广域网（LPWAN）通信技术，其最大特点是可以实现数公里的通信距离，同时具备低功耗和大容量的特点。
相比于传统的蜂窝网络技术，Lora技术更适用于物联网设备之间的远距离通信。
1.2 Lora技术的应用领域Lora技术广泛应用于各个领域，包括城市智能化、农业、环境监测、物流等。
在城市智能化方面，Lora技术可以用于实现智能路灯、停车场管理以及智能能源监测等；在农业领域，Lora技术可以实现农田的远程监控和精细化管理；在物流领域，Lora技术可以用于实现物流追踪和仓储管理等。
1.3 Lora技术优缺点分析Lora技术的优点主要包括：远距离通信、低功耗、大容量、覆盖范围广以及抗干扰能力强。
相比于蜂窝网络技术，Lora技术在通信距离上有着明显的优势，能够实现数公里的通信距离。
此外，Lora技术采用的是一种基于扩频的调制方式，使其具备极强的抗干扰能力。
然而，Lora技术也存在一些不足之处。
首先，虽然Lora技术有着远距离通信的能力，但是其通信速率相对较低，通信延迟也较高，不适合用于高实时性的应用场景。
其次，基于Lora技术构建的网络覆盖范围广，但是在高密度设备集中区域，可能会面临网络拥塞的问题。
2. Lora技术原理解析2.1 Lora调制与解调原理Lora技术采用了一种基于扩频的调制方式，即采用了正交频分复用（OFDM）技术。
OFDM技术将信号分成多个低速率、窄带的子载波，在频域上进行并行传输，以提高整体信道的利用率。
在Lora技术中，每一个子载波都被扩展成更宽的带宽，以增加抗噪声和抗干扰能力。
如何使用LoRa技术实现物联网连接
如何使用LoRa技术实现物联网连接物联网（Internet of Things，简称IoT）是当今科技领域备受关注的热门话题之一，它将日常生活中的物体连接到互联网上，实现智能化的互联互通。
而实现物联网连接的一种重要技术就是低功耗广域网（Low Power Wide Area Network，简称LPWAN）。
其中一种备受瞩目的LPWAN技术就是LoRa技术。
本文将探讨如何使用LoRa技术实现物联网连接。
首先，让我们了解LoRa技术的基本原理。
LoRa是长程、低功耗的远程无线通信技术，它采用了基于扩频技术的调制方式。
相比于传统的窄带通信技术，LoRa技术具备更长的传输距离和更低的功耗，可以达到几公里乃至数十公里的通信距离。
这使得LoRa成为物联网应用中远程通信的理想选择。
在使用LoRa技术实现物联网连接时，我们需要两个主要的组件：LoRa节点和LoRa网关。
LoRa节点是物理上的终端设备，它负责将传感器或其他设备所采集的数据转换为LoRa信号，并通过LoRa无线传输到指定的LoRa网关。
而LoRa网关则负责接收和解码LoRa节点发送的数据，并将该数据传输到云端或其他服务器上进行进一步的处理。
通过节点和网关之间的无线通信，我们可以实现物联网中设备与云端的连接和数据交互。
在搭建LoRa网络之前，我们首先需要选取合适的LoRa节点和LoRa网关。
市面上有许多厂商提供各种型号和规格的LoRa设备，我们可以根据具体需求选择合适的设备。
同时，考虑到通信距离和物联网规模的不同，我们需要合理布置节点和网关的数量和位置，以达到最佳的通信效果和覆盖范围。
除了节点和网关的选择和布置，LoRa网络安全也是非常重要的一环。
在物联网中，设备连网数量庞大，安全问题也愈发凸显。
为了保障数据的机密性和完整性，我们可以采用多种安全措施，如数据加密、身份验证和防篡改技术等。
通过这些安全措施，可以有效防止未经授权的访问和数据泄露，确保物联网连接的安全性。
lcm-lora 例子
lcm-lora 例子LCM（低功耗广域网）和LoRa（长距离无线通信）是两种不同的无线通信技术，它们在物联网（IoT）领域有着广泛的应用。
下面我将从多个角度来解释它们的例子和应用。
1. LCM的例子：智能家居，LCM可以用于智能家居中的设备连接和数据传输，比如智能插座、智能灯泡、温度传感器等。
工业自动化，LCM可以用于工业自动化领域，实现设备之间的远程监控、控制和数据采集，提高生产效率。
农业领域，LCM可以应用于农业物联网中，用于监测土壤湿度、温度、光照等参数，实现精准的农业管理和灌溉控制。
2. LoRa的例子：城市智能化，LoRa可以用于城市智能化项目，比如智能停车系统、智能路灯、环境监测等，实现城市资源的高效利用和环境监测。
物流和供应链管理，LoRa可以应用于物流和供应链管理中，实现货物追踪、温湿度监测、库存管理等功能，提高物流效率。
环境监测，LoRa可以用于环境监测项目，如空气质量监测、水质监测等，帮助保护环境和提高生活质量。
3. LCM和LoRa的结合应用：农业物联网，将LCM和LoRa结合应用于农业领域，实现农田的远程监测和控制，如土壤湿度、温度、光照等参数的实时监测和远程灌溉控制。
智能能源管理，利用LCM和LoRa技术，实现对能源系统的监测和管理，如智能电网、太阳能发电系统等，提高能源利用效率。
智慧校园，将LCM和LoRa应用于校园管理中，实现学生考勤、设备管理、安全监测等功能，提高校园管理的智能化水平。
总的来说，LCM和LoRa都是物联网领域的重要技术，它们在智能家居、工业自动化、农业、城市智能化等方面有着广泛的应用。
通过它们的结合应用，可以实现更高效、智能和可持续的生活和工作方式。
智慧农业物联网系统建设方案
03
自动控制：根 据监测数据， 自动控制灌溉、 施肥、通风等 设备，实现精 准作业
04
远程管理：通 过手机、电脑 等终端设备， 实现远程监控 和管理，提高 农业生产效率
农业生产决策支持
实时监测：通过传感器实时监测农田环境，如土壤湿 度、温度、光照等
数据分析：利用大数据和人工智能技术，对监测数据 进行分析，为农业生产提供科学依据
产成本。
提高农产品质 量：通过物联 网技术，实现 农业生产的精 细化管理，提 高农产品质量。
04
促进农业绿色 发展：通过物 联网技术，实 现农业生产的 精细化管理， 促进农业绿色
发展。
建设方案的适用范围
04
适用于各种农业 生产技术水平
03
适用于各种农业 生产环节
02
适用于各种类型 的农业生产环境
01
通过大数据分析，为农业生产提供科学决策支持， 提高农业生产效率和农产品质量。
智慧农业物联网系统可以应用于农业生产的各个 环节，包括种植、养殖、加工、物流等。
建设方案的目的和意义
01
提高农业生产 效率：通过物 联网技术，实 现农业生产的 自动化、智能 化，提高农业
生产效率。
02
03
降低生产成本： 通过物联网技 术，实现农业 生产的精细化 管理，降低生
技术难题：物联网 技术尚未成熟，存
在安全隐患
成本问题：建设成 本高，投资回报周
期长
推广难度：农民对 物联网技术认知不
足，推广难度大
政策支持：政策支 持力度不够，制约
行业发展
未来发展趋势
技术进步：物联网、大数据、人工智 能等技术在农业领域的应用将更加广 泛和深入
产业融合：农业与其他产业的融合将 更加紧密，如农业与旅游业、健康产 业等
Lora技术在智慧农业中的应用
Lora技术在智慧农业中的应用智慧农业是指利用先进的科技手段，提高农业生产效率和农产品质量的一种农业生产方式。
而Lora技术则是一种低功耗广域网通信技术，具有高覆盖范围、低能耗、长距离传输等特点。
在智慧农业中，Lora技术的应用正逐渐发挥着重要的作用，并为农业的现代化发展带来了巨大的机遇和挑战。
一、物联网在农业中的应用随着物联网技术的不断发展，农业也迎来了智能化的革命。
利用物联网技术，可以将各种传感器、设备、机器等连接到统一的网络中，实现信息的高效传输和智能化控制。
而Lora技术正是物联网技术中的一个重要组成部分，通过其低功耗和广域网的特点，实现了农业领域的远程监测和控制。
二、Lora技术在农业环境监测中的应用农业环境监测是智慧农业中的重要一环，通过对土壤、气候等环境因素进行实时监测和分析，可以提高农作物的生长环境，并减少病虫害的发生。
Lora技术可以通过无线传感器网络实现远程的环境监测，同时通过其广域网的能力，可以覆盖大范围的农田和农场，实现对农业环境的全面监测与控制。
三、Lora技术在农业设备控制中的应用在传统农业生产中，农民需要花费大量的时间和精力进行农田的管理和农作物的种植。
而利用Lora技术，可以实现对农业设备的远程控制和管理。
通过将农用机械、灌溉设备等与物联网连接，可以实现对这些设备的远程监控和控制，提高农田的管理效率，减少农民的劳动强度。
四、Lora技术在农产品溯源中的应用农产品的溯源是保障食品安全的重要环节，通过追踪和记录农产品的生产和流通信息，可以及时发现和解决食品安全问题。
而Lora技术可以实现对农产品的远程监测和溯源。
通过将农产品与Lora网络相连接，可以实时获取农产品的生长、养殖等信息，并对其进行记录和追踪，确保农产品的质量与安全。
五、Lora技术在农业大数据分析中的应用随着农业信息化的推进，农业大数据的应用正逐渐成为智慧农业的核心。
而Lora技术可以实现对农业数据的高效传输和收集。
智慧农业物联网系统推荐设计方案
智慧农业物联网系统推荐设计方案智慧农业物联网系统是结合物联网技术和农业生产的需求，通过数据采集、传输、分析和应用，提供智能化的农业信息化解决方案。
下面是一个智慧农业物联网系统的设计方案。
1. 系统架构智慧农业物联网系统的整体架构包括节点设备、网络通信、数据采集与传输、数据分析与应用等模块。
节点设备：包括传感器、执行器、控制装置等，用于采集农业环境参数、农作物生长状态等数据，并通过执行器进行相应的控制。
网络通信：通过无线传输技术（如LoRa、NB-IoT等）将采集到的数据传输到云服务器。
数据采集与传输：通过节点设备采集到的数据，经过数据处理和压缩后，通过网络通信模块传输到云服务器。
数据分析与应用：云服务器接收到节点设备传输的数据后，进行数据分析、处理和存储，并通过云平台提供农业决策支持、生产管理和远程监控等应用。
2. 系统功能(1) 实时监测和远程控制：通过节点设备采集农田环境、作物生长状态等数据，并通过云平台实现对农田的实时监测和远程控制，包括自动灌溉、施肥控制、温湿度调控等。
(2) 数据分析与预警：根据定期采集到的农田数据，通过云平台进行数据分析和预测，包括作物生长情况、病虫害预警等，提供农业决策和管理支持，减少损失和风险。
(3) 农业决策支持：根据历史数据和分析结果，提供农业生产的策略和决策支持，包括播种期、施肥期、喷药期等农业操作的最佳时间和方式。
(4) 资源优化与节约：通过系统的智能化控制和调度，实现资源的优化利用和节约，如节水灌溉、精准施肥等。
(5) 数据存储与共享：将采集到的数据进行存储和管理，提供数据查询、统计和共享功能，方便用户实时了解农田状况和农作物生长情况。
3. 系统优势(1) 提高农业生产效率：通过实时监测和远程控制，及时调整农田环境和作物生长状态，提高农业生产的效率和产量。
(2) 降低农业成本：通过精细化的管理和调控，节约农业资源的使用，降低农业生产成本。
(3) 优化农田管理：通过数据分析和预测，提供农业决策和管理支持，优化农田管理策略，减少损失和风险。
LoRa技术在物联网应用中的作用
LoRa技术在物联网应用中的作用随着物联网的快速发展，越来越多的设备开始连接到网络，形成了广泛而庞大的物联网生态系统。
为了满足这一需求，各种无线通信技术得到了广泛的应用。
其中，LoRa技术作为一种低功耗宽区域网络技术，正在物联网应用中发挥着重要的作用。
一、物联网简介物联网是指通过互联网连接和交互的各种物理设备、传感器、汽车等“物”之间的网络。
通过物联网，这些物体可以实时地收集和共享数据，以实现自动化和智能化的功能。
目前，物联网已经广泛应用于智能家居、智慧城市、智能交通以及农业、工业等各个领域。
二、LoRa技术简介LoRa，即长距离低功耗射频，是一种基于低功耗和长距离通信的无线射频技术。
它工作在低频段，以其出色的穿透能力和远程覆盖能力而闻名。
与传统的蜂窝网络技术相比，LoRa技术具有更低的功耗和更高的通信距离，适用于宽区域的物联网应用。
三、LoRa技术的优势1.低功耗：LoRa技术采用了先进的调制方式，可以在低功耗下实现长距离传输。
这意味着物联网设备可以使用更小尺寸的电池，并且可以持续较长时间的运行。
2.远程覆盖：LoRa技术具有卓越的远程覆盖能力，可以在城市、乡村和室内等复杂环境中实现广域覆盖。
这使得物联网设备可以随时随地进行无线通信，无需额外的中继设备。
3.抗干扰能力强：LoRa技术采用了宽带通信和频谱扩散技术，具有出色的抗干扰能力。
即使在电磁干扰较大的环境中，LoRa设备仍能稳定地进行通信。
4.多连接性：LoRa技术支持多种连接方式，包括点对点、星型和网状等。
这为物联网设备的互联互通提供了更多的选择和灵活性。
四、物联网应用中的LoRa技术1.智能家居：LoRa技术可以连接家庭中的各种智能设备，如智能插座、智能灯具和智能家电等。
通过LoRa网络，用户可以通过智能手机或其他终端设备远程控制和监测家庭设备，实现智能化生活。
2.智慧城市：LoRa技术可以为智慧城市中的各种设备提供可靠的连接。
例如，智能路灯可以通过LoRa网络进行集中管理和控制，实现智能调光和故障监测。
LORA技术简介及应用总结归纳
精心整理为物联网而生的无线传输技术：LoRa——苏州格联威智能科技有线公司当设备供应商、芯片商、电信运营商、物联网应用提供商都称他们做好准备推广各家产品时，物联网真的就开始了。
随着物联网快速兴起，以及日益增多的应用，WiFi使得构建物联网时有了丰富的选择。
LoRa技术诞生的原因。
LoRa简介LoRaLPWAN而LoRa无线技术的出现，改变了关于并且同时兼具低功耗、低成本的优点。
LoRa(gateways)与后端网络服务器连接，每个节点并不会彼此相连，须先连至网关后，终端节点的讯息，可以同时传给多LoRa vs. LoRaWANLoRa是物理层或无线调制用于建立长距离通信键路。
许多传统的无线系统使用频移键控(FSK)，可以有效满足低功耗的需求。
LoRa是基于线性调频扩频调制，不仅保留了与FSK调制相同的低功耗特性，并增加了通信距离、提高了网络效率，以及消除了干扰。
而LoRaWAN则是用来定义网络的通讯协议和系统架构，是由LoRa联盟推出的低功耗广域网标准，可以有效实现LoRa物理层支持远距离通信。
此协议和架构对于终端的电池寿命、网络容量、服务质量、安全性以及适合的应用场景，都有深远的影响。
简而言之，LoRaWAN其实就是一种网络(WAN=Wide Area Network)。
LoRa优势LoRa有远距离、低功耗以及低成本等优势。
LoRa的传输距离范围长达15至20公里，低功耗的特性延长了电池使用寿命，免牌照的频段、基础设施以及节点/终端的低成本，以上特性都使LoRa 的使用成本大幅降低。
LoRa的实际应用近年来，LoRaLoRa使用的应用场景也包括以下种类：智慧建筑加入温湿度以及安全等传感器，智慧消防实时告诉避难者正确的逃生方向，往低频以及低功耗的特性，在由于LoRa走的是低于1GHz灯板在收到讯号后，会立即做出指示，引导避难者前往安全的逃生路径。
智慧农业对农业来说，低功耗及低成本的的传感器是十分重要的。
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智慧农业物联网系统
解
决
方
案
北京创羿兴晟科技发展有限公司
、系统简介
“智慧绿态农业/花卉大棚环境云监测物联网系统”是一套基于
modbus/bacnet协议及lora无线通讯系统平台，实现农业生产的智能化及绿色生态管理。
该系统利用多种类型的传感器、自动化控制设备、多功能采集节点，以及无线组网系列设备等组建农业智能化生产与监测专用的无线传感网，对农业生产环节的空气温湿度、光照度、二氧化碳浓度、土壤温湿度等信息进行采集，并传输到云数据管理中心，通过特定的算法建立云数据库，并为农业管理部门及农户提供生产管理依据。
此外，农户可在自己的管理权限范围内，对农业生产现场（如农业大棚、大田、水产品养殖场等）进行实时监测、设备远程控制、节能管理以及化肥等化学产品的使用管理，在保证农业生产的同时，实现农业生产的智能化管理，降低农业生产对自然环境的影响，实现农业生产过程的绿色生态管理。
目前，由于人们普遍认为农业本身就是绿色的，所以绝大多数智能农业的项目普遍关注农业生产的智能化，而很少关心农业生产对生态环境的影响。
事实上，虽然农业本身是绿色的，但农业生产并不是绿色的，农业生产中使用的化肥、农药以及农机设备均会对自然环境造成影响。
因此，“智慧绿态农业/花卉大棚环境云监测物联网系统”在设计思想上，与现有的智能农业物联网系统不同，该系统在实现农业智能化生产的同时，还尽量降低农业生产对环境的影响。
通过物联网技术、云计算技术提高我国农业生产的管理水平，推动我国绿色生态农业的发展，提高我国农业的智能化、绿色生产水平，实现农业生产的智能化及绿色生产管理。
北京创羿兴晟科技公司研发了多款lora产品，例终端节点CY-LRB-102终端节点CY-LRB-101lora控制终端CY-LRW-102 lora检测终端CY-LRW-10等产品型号，还有多款产品正在研发中，将窄带物联网技术充分应用于现代农业中，打造智能农业系统。
图1智慧绿态农业物联网系统示意图
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图2智能绿态农业大棚物联网系统应用示范示意图
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图3系统界面示意图
二、系统构成
1、物联网通讯的基础技术：物联网核心底层modbus/bacnet的通讯协议
2、传感数据采集及农用设备控制系统：包括空气温湿度、光照度、二氧化碳浓度、土壤温湿度等多种无线传感监测设备，以及节能灌溉水阀、自动施肥设备、自动喷淋设备、能耗管理设备等多种远程自动控制设备；
3、无线传感网网络组网传输系统：包括lora控制终端CY-LRB-102 lora检测终端CY-LRB-101
4、无线云传感网通讯管理云平台及客户端通讯管理软件：无线云传感网服务器端通讯管理软件和客户端通讯管理软件，实现无线传感网采集节点的信息与云数据管理平台的对接。
5、无线云传感网数据管理云平台：实现农业生产现场信息的实施监测、农作物
或养殖产品的生命状态分析、历史记录信息查询、异常状态报警，以及农机设备的远程控制、工作状态监测、故障分析报警等。
6农业专家系统：运用人工智能的专家系统技术，并集成了地理信息系统、信息网络、智能计算、机器学习、知识发现、优化模拟、虚拟现实等多方面高新技术，汇集农业领域知识、模型和专家经验等，采用合宜的知识表示技术和推理策略，运用多媒体技术并能以信息网络为载体，向农业生产管理提供咨询服务。
7、绿态农业管理系统：依据农业生产现场监测数据及农业专家系统的决策，在保证农作物或养殖产品正常生产的环境下，对农业生产现场的施肥、饲料添加、农药喷淋、农机设备的能耗等进行精细化管理，降低有害物质对自然环境的影响，同时减低整个系统的能量消耗。
北京创羿兴晟科技发展有限公司丽
雄汕或AP 网关
三、数据传输
在农业大棚中安装光照传感器、C02传感器、温湿度传感器来监测大棚中的 环境状况，安装土壤温湿度传感器、PH 值传感器来监测大棚中的土壤状况，连 接有基于modbus/bacnet 协议的终端节点CY-LRB-10可以将传感器采集信息汇集 至LoRa 网关，LoRa 网关汇集的信息通过处理器处理与云服务中心建立通信，当 采集的数据出现异常时，系统会启动智能控制系统。
如当光照值不够时，系统自 动打开卷帘机和开窗，当环境温度过高时，系统自动启动通风设备；当土壤湿度 不够时系统自动启动喷灌设备。
数据具体传输图如下：
lora 网关
1
_
农业甘家磊统 ■ -------- -
1
数刑脅理其平台
绿态农业管理系统
妆刑艸-九迪il ■
监 控软件
朮照
度n
他传馬
一|«
料供给设备
图5数据传输示意图
四、系统技术优势
1、物联网通讯的基础技术：物联网核心底层modbus/bacnet的通讯协议；
2、支持单个、分组、广播级无线智能控制；
3、支持多级自动中继组网；
4、支持动态组网，多级路由；
5、支持现场数据采集；
6系统采用针对“智慧绿态农业物联网系统”无线采集节点多的特殊情况，采用专利防碰撞算法，可以保证数百个目标同时快速100%可靠读取，可以满足各
种应用场景下的苛刻要求；
7、系统采用按需工作方式，没有信息外泄与监听的可能；
8、采用数据认证来实现数据的完整性；
9、采用消息认证，确保数据的正确性；
10、采用了广播指令加系统修正的方式确保时钟同步；
11、准确可靠的农业专家系统，确保农作物或养殖产品处于优良成长状态，可提高产出率；
12、专业的农业专家提供诊断服务，当农作物或养殖产品存在潜在的病态时，农业专家和系统会第一时间通知农户采取适当的预防措施；
13、完善的自诊断体系，当任何作物、养殖产品或农机设备发生异常时，系统会及时通知农户及相关农业专家；
14、绿态节能管理，可使农业生产对自然环境的影响达到最小。
五、产品介绍
5.1 IORA 控制终端CY-LRB-102
产品图片
图 6 CY-LRB-102
D01~DQ8开关控制接口，可控制继电器终端1~8继电器的开关状态。
DI1~DI5 :为检测到的开关，会将终端检测到的开关状态映射过来。
电源指示灯：为电源指示灯。
信号控制反馈灯：每次控制端的改变会伴随一次信号反馈，灯会闪烁一次。
产品规格。