傳統(tǒng)的農(nóng)田環(huán)境管理系統(tǒng)存在大量電纜鋪設(shè)、電纜暴露、通信線路過長等問題，因而導(dǎo)致組網(wǎng)時費時費電、抗干擾能力弱及施工困難等問題。隨著電子技術(shù)與無線通信技術(shù)的快速發(fā)展，遠距離無線數(shù)據(jù)傳輸也被用到農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中。

基于LORA組網(wǎng)通信的數(shù)據(jù)采集和無線灌溉控制系統(tǒng)解決方案建設(shè)的總目標是針對農(nóng)業(yè)大田種植分布廣、監(jiān)測點多、布線和供電困難等特點，采用LORA無線傳輸技術(shù)，遠程對與農(nóng)作物生長密切相關(guān)的土壤墑情和氣象環(huán)境進行在線監(jiān)測，對田間灌溉電磁閥進行遠程智能自動化控制，實現(xiàn)遠程精準灌溉，叢而實現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的智能化管理。

山東仁科LORA無線灌溉控制系統(tǒng)由LORA無線采集器、LORA無線控制器、LORA網(wǎng)關(guān)、農(nóng)業(yè)四情測報平臺組成。通過LORA無線通信技術(shù)將LORA采集器采集的環(huán)境溫度、濕度、光照強度、土壤墑情等參數(shù)傳輸至LORA網(wǎng)關(guān)，網(wǎng)關(guān)再通過4G/以太網(wǎng)的方式上傳至云平臺，分析處理各項環(huán)境數(shù)據(jù)信息。把達到所設(shè)閾值或人為干預(yù)操作作為灌溉設(shè)備運行的控制條件，實現(xiàn)智能化灌溉，改變了以往關(guān)于農(nóng)田管理系統(tǒng)傳輸距離與功耗相矛盾的問題。

整個解決方案結(jié)合農(nóng)業(yè)大田的實際環(huán)境，將農(nóng)業(yè)大田分為若干個區(qū)域，采用LORA無線組網(wǎng)方式，多點、遠距離、分布式的原則，在不同區(qū)域安裝相應(yīng)的設(shè)備，具體架構(gòu)如下：

1、LORA采集器、LORA無線控制器與LORA網(wǎng)關(guān)采用LORA無線組網(wǎng)通信。無需布線，實現(xiàn)測點與網(wǎng)關(guān)之間無線連接，避免大量電纜鋪設(shè)、電纜暴露、通信線路過長等問題。采用LoRa無線通信技術(shù)的原因在于它的數(shù)據(jù)長距離傳輸能力，其通信距離可達視距3000米，室內(nèi)可穿3~4 層樓板。LoRa技術(shù)具有高性能、遠距離、低功耗、支持大規(guī)模組網(wǎng)、測距和定位等特點，這使得該方案成為物聯(lián)網(wǎng)大規(guī)模推廣應(yīng)用的一種理想的技術(shù)選擇。

2、LORA網(wǎng)關(guān)設(shè)備可與有效通信距離范圍內(nèi)的32臺LORA控制器通信，并下發(fā)無線控制指令讓LORA控制器執(zhí)行動作，同時可采集64個要素的環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)。支持遠程手動控制、自動控制、定時控制等多種灌溉模式，遠程實現(xiàn)灌溉系統(tǒng)中電磁閥的開/關(guān)控制。滿足在無人值守的情況下，也能精準地控制用水的需求，節(jié)約人力、水資源。

3、LORA網(wǎng)關(guān)設(shè)備將采集的環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)以4G/RS485/以太網(wǎng)的方式上傳至監(jiān)控軟件平臺。

平臺采用專業(yè)的數(shù)據(jù)庫，穩(wěn)定可靠、易于擴展，支持軟、硬件分層，支持多級用戶管理權(quán)限。具備多級別告警方式，支持語音、短信、郵件和現(xiàn)場聲光報警方式。云平臺自動收集LORA網(wǎng)關(guān)采集到的數(shù)據(jù)，通過GPS地圖、列表、圖標、曲線的方式在平臺頁面端顯示，滿足用戶對實時監(jiān)測信息的多維度、多層面查看數(shù)據(jù)。

4.NFC配置參數(shù)

該系統(tǒng)中所有設(shè)備均支持通過手機“NFC配置軟件”和設(shè)備碰一碰，快速且方便配置參數(shù)，讀取實時值及設(shè)備狀態(tài)，提高用戶獲取數(shù)據(jù)的便利度。

該系統(tǒng)可廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)大田、溫室大棚、園林綠化、景區(qū)等場合的環(huán)境數(shù)據(jù)采集和智能化灌溉。