7篇关于LoRa技术的计算机毕业论文

今天分享的是关于LoRa技术的7篇计算机毕业论文范文, 如果你的论文涉及到LoRa技术等主题,本文能够帮助到你

地震勘探监测无线通信系统研究与设计实现

这是一篇关于地震勘探,LoRa技术,组网,测距,定位,低功耗的论文, 主要内容为石油和天然气等资源需要从自然界开采获取,采用勘探方法探测资源分布是开采前必不可少的过程。在重、磁、电、震、放射性五大类地球物理勘探方法中,地震勘探法应用最广泛,该方法利用人工震源产生地震波信号,经不同地层结构反射或折射后,利用地震数据反演出地层结构,确定资源分布状况。地震勘探系统大致分为有线和无线两类,早期以有线系统为主,但随着无线通信技术不断发展,无线系统正逐步取缔有线系统。无线地震勘探系统是集地震波数据采集、传输、存储、处理、节点定位和状态监测等技术为一体的大型装备,设备研发的关键是无线通信系统的设计,国外在相关设备研发方面,厂商多且更新快,而国内相关技术仍处于研发阶段,设备自主化程度不高且更新慢,我国的无线地震勘探设备亟待不断改进创新,以适应日新月异的需求变化。因此,本文设计了地震勘探监测的无线通信系统,并对系统的数据传输和节点定位等关键技术做出改进,工作内容及创新主要包括:(1)地震勘探作业区覆盖面积较大,要求无线网络通信范围广且通信质量和效率高。LoRa是一种远距离无线通信技术,虽然有较成熟的LoRaWAN协议,但不满足海量节点的路由通信需求,本文在LoRaWAN基础上对系统组网通信协议进行优化。组网时,不同距离段节点适配不同通信速率,提升组网速度;数据通信时,将不同信道划分为CSMA和TDMA两类,节点间采用CSMA和TDMA混合接入方式,解决了周期性和突发性业务并行传输冲突问题。同时设计了专用通讯协议和组网通信流程,组建LoRa通信网络,实现可靠数据传输。(2)通过组建的LoRa网络实现节点定位,可以降低作业人员巡检难度,提高工作效率。传统基于RSSI测距的三边测量定位法,易受环境影响定位误差大。为适应多变的环境、提高定位精度,设计一种基于融合测距的三角形质心定位法,RSSI测距模型具有近端误差小的优点,而TOA测距模型远端测距误差小,利用Dixon检波和EKF算法对二者测距参数先剔除异常值再进行测距融合,获得最优距离估计值。实际情况下测距误差是不可避免的,传统三边测量定位结果会位于三角形范围内,通过解算三角形质心坐标实现节点定位。(3)监测中心距离作业区较为遥远,网关需要具备超远距离通信的能力,实现远程监测和管理勘探作业现场。因此,基于以上改进的技术方法,结合LoRa技术和4G蜂窝技术实现无线数据传输方案,设计实现地震勘探监测无线通信系统的软硬件平台并对系统进行测试。测试结果表明:本文提出的组网通信方法能显著降低组网耗时,提高通信质量,且在2km以内,通信成功率大于90%;基于EKF融合测距的三角形质心定位法,在1km2内,平均定位误差约4.2m,定位误差减小了25.5%;监测节点平均功耗仅4.83m W,达到预期要求。

基于物联网的智慧农业大棚控制系统设计

这是一篇关于物联网技术,智慧农业大棚,LoRa技术,智能控制,云平台的论文, 主要内容为随着我国城镇化进程的不断加快,可耕种土地面积逐渐减少,农业种植土地集中化成为大势所趋,传统的耕种方式已经无法满足我们当今社会的需求。目前大多数农业大棚采用有线传输和短距离无线通信的方式,针对单一大棚进行环境监测和设备控制,存在通信距离短,组网复杂,受网络环境影响较大等问题。针对以上问题,本文以物联网技术为载体,结合传感器技术、嵌入式技术以及无线通信技术,设计并实现了一套基于物联网的智慧农业大棚控制系统。首先,对智慧农业的发展现状以及相关技术进行了阐述,针对该系统的具体需求,设计了系统的总体架构,系统可分为信息采集节点、数据传输节点、执行设备控制节点以及远程监控节点四个部分,节点间采用LoRa无线通信技术实现数据传输。接着,设计了系统硬件部分的整体架构,对系统中各节点的主控制器、采集传感器、LoRa模块、Wi-Fi模块以及GPRS模块进行选型和外围电路设计。同时,利用Altium Designer软件设计了STM32F103C8T6最小系统电路,完成了PCB的绘制与焊接,设计并制作了控制380V电机设备的控制箱,可对卷帘机和风机等设备进行控制。接着,利用Keil5软件对各节点的STM32单片机程序进行设计和编写,对LoRa组网方式和数据传输方式进行了改进,完成了智能决策程序的开发,绘制了各节点功能模块的程序流程图。然后,设计了基于B/S架构的Web信息管理系统,前端开发使用vue.js、Element UI以及Echarts技术,后端开发使用Spring Boot和Mybatis-Plus框架,可实现实时监测大棚内环境信息,查询历史记录以及对大棚进行管理等功能。用户可以对棚内执行设备进行手动控制,也可以开启自动控制模式,实现对大棚更加科学的管理。如果设备出现异常情况,会及时进行上报,便于后期维护工作。最后对系统整体进行搭建,分别测试了各部分的主要功能和稳定性,重点对LoRa无线通信性能和Web信息管理系统进行测试。测试结果表明,本系统功能完整,稳定性较好,解决了传统无线通信方式通信距离较短、组网复杂以及进行多发一收时出现消息碰撞等问题,可以满足需求,具有良好的应用前景。

光伏清洁机器人LoRa通信系统的设计与实现

这是一篇关于光伏清洁,LoRa技术,低功耗,遗传算法,参数优化的论文, 主要内容为光伏电池表面积灰会造成约525%的发电量损失,光伏清洁机器人可以有效的清洁光伏电池表面,具有效率高、安全性好的特点。在光伏清洁系统中,无线通信技术用于实现各个光伏机器人和中控后台的控制指令等信息的传递,是光伏清洁机器人系统的核心技术之一。本文针对当前光伏清洁机器人的无线通信问题,结合Long Rang(LoRa)通信技术,设计并实现了基于LoRa技术的光伏清洁机器人通信系统。论文分析了光伏清洁机器人通信的需求并设计了系统架构图,完成了各个部分的软件硬件设计,同时以低功耗为目的,在软件方面进行设计以降低系统的功耗。在此基础上,完成了光伏清洁机器人的通信系统,并进行系统性能和整机的测试。具体内容如下:(1)根据光伏清洁机器人的应用需求,完成了光伏清洁机器人的通信系统设计,同时对系统的感知层、网络层模块进行软硬件设计实现及调试。(2)提出了基于模拟退火算法、遗传算法以及改进遗传算法的参数优化选择方法,通过对比选择出在满足传输距离以及鲁棒性要求的情况下使得系统功耗最低的参数,从而实现系统的整体性能最优;设计了符合光伏清洁机器人的多模态工作模式,进一步降低了系统的功耗,实现电池的最长续航。(3)对LoRa通信系统进行距离和功耗的测试,然后再结合第一代光伏清洁机器人对基于LoRa通信系统的光伏清洁机器人进行整机测试。现场测试试验结果表明本文设计的LoRa通信系统具有通信距离远、功耗低、系统稳定等特点,可满足光伏清洁机器人的要求,达到远程控制的目的,具有可用价值。

基于LoRa技术的远程水表抄表系统的设计与实现

这是一篇关于物联网,无线传感器技术,LoRa技术,远程抄表系统,ZigBee的论文, 主要内容为目前,物联网技术已广泛应用于智能家居、智慧城市等领域。近年来出现的Lang Range(即LoRa)技术,属于最新兴起的物联网应用技术之一,在一些领域已经逐步代替了 Zigbee、蓝牙、Wifi等技术。LoRa技术是一种远距离、低功耗、低成本、传输速率低的无线通信技术,主要应用于数据采集、环境指数分析、人体数据监测等领域。本文以LoRa技术为基础,以远程抄表系统为研究对象,对基于LoRa网络结构的远程抄表系统中的相关技术做重点研究。首先,本文设计了基于LoRa的远程抄表系统的总体架构,总体架构中各个设备具有不同的功能,主要可分为水表终端、LoRa模块、中继器、系统网关、应用服务器五方面,水表的主要功能为采集用户用水量。LoRa模块通过中继器与水表连接,向水表发送命令以实时接收表内准确的数据信息,并将数据远距离发送至网关。网关接收到原始数据后,将数据打包,通过以太网、4G将数据上传到后台服务器。为了防止节点数据在发送过程中,被其它服务器恶意截获,本文对数据进行加密处理,保护数据安全。应用服务器对原始数据进行解析,实时将数据可视化呈现出来,以供用户使用,为了方便用户,本系统增加了用户用水量预测功能,对水表历史数据进行分析,并准确预测用户下一阶段的水量使用情况。在本系统开发过程中,利用LoRa技术使数据在保证准确率的同时,尽量节省抄表数据传输过程中的能耗,最终实现基于LoRa技术的远程水表抄表系统应用平台。最后本文对系统各功能进行测试,测试包括LoRa节点功耗、数据传输距离、用户用水量预测算法仿真以及系统客户端功能。验证了基于LoRa技术的远程水表抄表系统能很好的达到设计要求

基于LoRa和物联网云平台的水质监测系统的设计与实现

这是一篇关于水质监测,LoRa技术,物联网技术,嵌入式,OneNET云平台,MQTT协议的论文, 主要内容为中国淡水资源匮乏,且水资源分布不均匀。同时科学技术的迅速发展也给环境带来了巨大的压力,造成的水污染成为中国面临的重要问题,水污染治理是一项艰巨的任务,水质监测是预防水污染的重要手段之一,水质监测对于保护和利用水资源具有重要意义。传统的水质监测周期长且耗费大量的人力物力,大多数通信方式为有线通信,无法实现数据无线传输。针对当前水质监测系统监测数据单一、有线通信方式、监测周期长等问题,本文根据对现有无线通信技术进行对比之后,最终采用LoRa无线通信、物联网和嵌入式等相关技术设计出基于LoRa和物联网云平台的水质监测系统,其主要内容包括:1.利用水质监测系统的硬件设计实现水质数据的采集处理和数据的无线传输。水质监测终端选用STM32微处理器作为监测系统的控制中心,进行多传感器采集电路的设计、GPS/北斗定位电路的设计、无线通信电路设计和电源电路的设计。实现水质环境中温度、电导率、溶解氧(DO)、氧化还原电位(ORP)、风速风向、PM2.5/PM10等参数的采集和终端定位,最终实现数据的远程传输。2.利用LoRa无线通信协议、4G技术实现监测终端和应用软件之间的通信,完成上位机软件登录和OneNET云平台入网,上位机软件通过串口接收处理水质数据,云平台中使用MQTT协议传输水质数据,最终实现数据的显示和存储。应用层软件包括基于Qt的水质监测上位机软件和水质监测系统APP,实现水质数据显示和监测终端的定位,数据曲线为预测水污染事件提供科学依据。3.综合集成并对其性能测试。测试包括终端是否能够采集温度等9种参数,LoRa通信质量和应用软件测试。最终测试表明,监测终端能够正常采集数据,OneNET云平台可对数据进行可视化显示和存储,上位机软件和水质监测系统APP可以实现水质数据存储和定位信息的显示等功能。本系统基于LoRa和物联网云平台的水质监测系统实现了多种水质数据的集中采集和处理,系统能够采集电导率等9种参数,因此集成度高,且设备体积小易于安装,数据可以无线传输并且可以可视化显示,满足大多数水质监测应用场景,具有一定的实用价值。

基于物联网的水产养殖环境监控系统设计

这是一篇关于LoRa技术,水体环境,PSO-BPNN,远程监控,数据预处理的论文, 主要内容为我国水产品消费市场十分庞大,水产养殖业的发展前景十分可观。然而我国现在的水产养殖业多为人工养殖模式,在水体环境监控方面还比较落后,这就导致对养殖水体环境的管理不够及时,水产养殖生产效率低下,无法满足我国巨大的市场需求,因此为了更好的对水体环境进行管理,提升水产品的产量和质量,本文针对水体环境中对水产品影响比较重要的温度、PH值、含氧量、氨氮和浊度这五种指标设计了一个基于物联网的水产养殖环境监控系统。首先对水产养殖业的发展现状以及需求进行分析,设计了一个基于物联网的水产养殖环境监控系统。系统主要有水体环境监控节点、数据中转节点、云平台和远程监控平台四个部分。水体环境监控节点主要负责监测水体环境,控制调节设备运行,并通过Lo Ra技术与数据中转节点进行通信;数据中转节点利用Wi Fi技术或GPRS技术将采集数据发送到云平台进行处理和存储;远程监控平台与云平台建立连接,实现远程数据查看和设备控制。然后设计系统硬件部分,选定监控节点和数据中转节点的主控制器为STM32F103C8T6,确定各节点传感器和无线通讯模块的型号并对控制电路进行设计;同时编写系统硬件设备各个模块的执行程序,并对云平台进行部署、创建云服务器和数据库。最后设计了基于C/S架构的电脑客户端和移动客户端,对水体环境进行远程监控。系统算法部分首先利用箱线图异常值检测算法和加权融合算法对采集数据进行预处理,提升采集数据的准确性。然后对水质预测算法进行研究,提出利用粒子群算法对BP算法进行优化,设计了PSO-BPNN预测算法对水体PH值和含氧量进行预测,克服了BP算法收敛速度慢和易陷入局部极值的缺点,并利用matlab对其预测精度进行验证分析。同时将该模型的预测值用于对PH值和含氧量的提前调节。最后对系统各节点功能、数据预处理算法、远程监控平台、以及PSO-BPNN算法的预测精度进行测试分析。测试结果表明,本系统各节点运行稳定、功能良好,数据收发正常,远程监控平台运行稳定,水质预测精度满足要求,能够满足对水体环境的实时监测和调节。