果园灌溉物联网实时监控系统的研制与试验

• 作者: 曾镜源 李富 杨洲 洪添胜
• 来源期刊: 华南农业大学学报
• 学科: 农学
• 关键词: 果园灌溉 窄带物联网 LoRa 设备监控 云平台
• 年，卷（期）: 2020,（6）
• 所属期刊栏目: 研究论文
• 页码范围: 145-153
• 页数: 9页
• 分类号: S24
• 语种: 中文
• DOI: 10.7671/j.issn.1001-411X.202005009

摘要

[目的]简化果园网络部署,延伸信号覆盖范围,提供精细、实时的灌溉监控,并提高其对传统设备的兼容性.[方法]通过窄带物联网(NB-IoT)和LoRa混合组网实现远程数据传输、延伸基站信号覆盖范围.采用终端电学参数检测电路及标定功率,结合异常检测算法,精准监测设备运行状态,并将异常状态即时上传,降低数据上传频率.同时在保证处理能力的前提下降低处理器主频,从而延长待机时长.[结果]果园现场监测系统实现了150 ms内上报异常状态,并将上报次数限制为每年2万次.校正检测功率后,功率的线性回归预测决定系数(R2)为0.9998.通过宏生成JSON数据,生成时长为cJSON方法的10％,进一步降低MCU计算需求.在满足计算和控制需求的前提下,2 MHz的微处理器主频和200 mA·H锂电池可以满足果园灌溉监控系统计算和持续工作的最低要求,采用低功耗微处理器可以进一步延长工作时间.[结论]监控系统延伸了NB-IoT网络的覆盖范围,可实现精准、低成本和实时的远程监控.