史东华 李然

摘要：为解决水文遥测系统建设中监测要素多、选址难度大、传输距离远和成本高等难题，结合LoRa传输技术的特点和优势，提出了一种以LoRa模块为载体的连通感知节点到中继节点的无线通信传输方式，设计了以STM32-CortexM3微控制芯片为硬件核心和以μC/OS-II实时操作系统为软件核心的系统。该系统的应用可降低建站中布线、选址等难度，且能为水文遥测系统建设提供新的方法和思路。

关键词：水文遥测;数据传输;LoRa技术;SX1268;微控制器

1 研究背景

水文遥测是基于现代信息技术、通信技术形成的一种技术[1-2]，主要完成水文要素的感知、存储和通信传输，从而实现水文信息监测的自动化。其中，数据通信传输的畅通和稳定，直接影响到水文遥测系统的实时性和稳定性。我国已建设大量水文遥测站并由此组成了水文自动测报系统，其通信方式多采用GPRS、4G、VHF及卫星等无线方式或者有线方式[3]。

近年来，随着无线通信技术的发展，以 WiFi、ZigBee、LoRa等技术为代表的无线通信技术逐步被各个行业采用。因受传输距离较近、参数配置不灵活等的限制，WiFi、ZigBee 等组网传输方式需要依靠有线串接的无线网关设备作为终端接入点，无法彻底摆脱对有线传输方式的依赖，难以实现现有水文遥测系统对数据传输的要求[3]。LoRa是一种基于线性扩频调制的低功耗广域网（Low-Power Wide-Area Network，LPWAN）通信技术，它延续了频移键控调制的低功耗特征，同时又增加了通信距离、抗多径、抗干扰能力[4]。

本文提出将LoRa技术应用于水文遥测系统，能同时满足低功耗与传输距离远方面需求，对水文信息进行自动监测，有助于提高系统的稳定性。……