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果园灌溉物联网实时监控系统的研制与试验

作者：

曾镜源;洪添胜;杨洲;李富

单位：

嘉应学院计算机学院;广东省山区特色农业资源保护与精准利用重点实验室;华南农业大学工程学院

关键词：

果园灌溉;窄带物联网;LoRa;设备监控;云平台

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.

译名：

Design and experiment of real-time monitoring system for orchard irrigation based on internet of things

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