[1]余威明,徐群和,郑胜峰.基于LoRa与4G低功耗物联网灌溉系统设计与实现[J].工业仪表与自动化装置,2026,(02):12-17.[doi:10.19950/j.cnki.CN61-1121/TH.2026.02.003]
　YU Weiming,XU Qunhe,ZHENG Shengfeng.Design and implementation of a low-power IoT irrigation system based on LoRa and 4G[J].Industrial Instrumentation & Automation,2026,(02):12-17.[doi:10.19950/j.cnki.CN61-1121/TH.2026.02.003]
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基于LoRa与4G低功耗物联网灌溉系统设计与实现()

《工业仪表与自动化装置》[ISSN:1000-0682/CN:61-1121/TH]

卷:
期数:
2026年02期
页码:
12-17
栏目:
出版日期:
2026-04-15

文章信息/Info

Title:
Design and implementation of a low-power IoT irrigation system based on LoRa and 4G
文章编号:
1000-0682（2026）02-0012-06
作者:
余威明1; 2; 徐群和1; 2; 郑胜峰1; 2
1.浙江工贸职业技术学院 人工智能学院，浙江 温州 325003； 2.温州市智能物联与应用协同创新中心，浙江 温州 325003
Author(s):
YU Weiming1; 2 ;  XU Qunhe1; 2;  ZHENG Shengfeng1; 2
1.School of Artificial Intelligence, Zhejiang Industry & Trade Vocational College, Zhejiang Wenzhou 325003, China;2.Wenzhou Intelligent IoT and Application Collaborative Innovation Center, Zhejiang Wenzhou 325003, China
关键词:
LoRa通信; 信道活跃检测; 云边端协同; 物联网灌溉系统; 低功耗优化; 智慧农业
Keywords:
LoRa communication;  channel activity detection;  cloud-edge-device collaboration;  IoT irrigation system;  low-power optimization;  smart agriculture
分类号:
TP393.1
DOI:
10.19950/j.cnki.CN61-1121/TH.2026.02.003
文献标志码:
A
摘要:
针对智慧农业中远距离通信与终端低功耗难以兼顾的问题，提出了一种基于LoRa与4G混合架构的低功耗物联网灌溉系统。通过构建云边端协同体系，系统采用多信道管理机制与基于CAD的定时唤醒策略，结合LoRa物理层参数优化，建立了终端功耗定量分析模型。测试结果表明，该方案将终端平均工作电流优化至500 μA以下，较传统持续接收方案功耗降低90%以上，同时通信可靠性显著提升。该研究实现了通信距离与能耗的高效平衡，为智慧农业提供了高效可靠的解决方案。
Abstract:
To address the challenge of balancing long-range communication with terminal low power consumption in smart agriculture, this paper proposes a low-power Internet of Things (IoT) irrigation system based on a hybrid LoRa and 4G architecture. By establishing a cloud-edge-terminal collaborative framework, the system incorporates a multi-channel management mechanism and a CAD-based timed wake-up strategy, coupled with optimization of LoRa physical-layer parameters. A quantitative analysis model for terminal power consumption is developed. Test results demonstrate that the solution reduces the average operating current of the terminal to below 500 μA, achieving a power consumption reduction of over 90% compared to traditional continuous reception schemes, while significantly enhancing communication reliability. This research effectively balances communication range and energy efficiency, providing an efficient and reliable solution for smart agricultural irrigation.

参考文献/References:

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相似文献/References:

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备注/Memo

备注/Memo:
收稿日期：2025-11-14基金项目：浙江工贸职业技术学院 2022年度校级科研创新团队(cx202203)；温州市智能物联技术与应用协同创新中心（温教高[2020]134 号）第一作者：余威明（1979—），男，浙江天台人，硕士，副教授，研究方向为物联网，嵌入式技术。E-mail：40859103@qq.com
更新日期/Last Update: 1900-01-01