王玖林，赵成萍，严 华

(四川大学 电子信息学院，成都 610065)

我国作为一个幅员辽阔的农业大国，降雨量在时间和空间上是极其不均匀的。在自然状况下，土壤中的水分并不能满足农作物的需求。在一些干旱缺水的地方或者是需要进行大面积灌溉的平原地带，先进的灌溉技术就显得格外重要。近些年基于ZigBee技术的节水灌溉技术发展得非常快速，但是由于ZigBee技术通信频率高，信号在传输过程中衰减的非常快，同一频段的蓝牙、WiFi信号的使用，导致ZigBee传输距离短[1]、网络结构复杂、易受干扰。LoRa是一种基于扩频技术的超远距离无线传输技术，拥有超高接收灵敏度(RSSI)和超强信噪比(SNR)，因而具有较强的抗干扰能力。同时，LoRa的远距离通信也大大减少了中继的使用，节约了成本。为此，论文设计了一种基于LoRa技术的节水灌溉系统。

1 系统总体设计

1.1 系统组成及功能

系统总体扑朔结构如图1所示，主要可分为LoRa终端节点、网关、服务器、移动终端4个部分。从网络结构来看，系统可分为三层。第一层为LoRa终端节点与网关组成的LoRa网络，每一个符合LoRaWAN协议的终端都能与符合LoRaWAN协议的网关直接通讯，从而实现互通互联。第二层为网关与服务器之间的TCP/IP网络。第三层为服务器与移动终端之间的3G/4G网络。

终端节点采集土壤墒情、温湿度、水压，控制电磁阀的开启与关闭，并将采集到的数据发送给网关[2]。网关位于LoRa星形网络的核心位置，是终端和服务器间信息的桥梁，也是多信道的收发机。服务器是网络的大脑，进行数据处理以及控制反馈。……