分析lora传输的水产检测系统设计与应用研究

包芳

摘要：Lora无线传输技术从20世纪80年代掀起于水产养殖业发展的高潮，主要结合GPRS技术和GSM技术的基础上，研究出的一种新型检测技术形式。目前，国内据均数据显示水产品呈现出飞速增长水产养殖业的趋势速度最快，可以说我国水产养殖业对世界水产养殖有着极大的贡献。分析我国水产品的组成部分，渔业最主要的发展趋势是以捕捞野生鱼发展成为养殖渔业为重点。本文主要阐述了设计自动控制、监测水产品养殖的一套管理系统，从而实现无人看管式管控水产品养殖业的监测、控制效果，从而提高养殖业的生产发展效率。

关键词：水产：Lora无线传输技术;监测：控制;

前言

随着社会的发展进步，人民对水产品的需求不断提升。基于Lora无线传输技术基础上，研究新型检测代替GPRS技术和GSM技术形式，对比以往的信号检测相比，应用Lora无线传输技术能够进一步增强短距离传输的安全性和稳定性。利用Lora无线传输技术发展Lora无线传输技术进行探究。其中LoRa系统主要是由计算机、基站、通讯系统、组成的通讯控制系统，LoRa相比与其它通讯控制系统具有在功率相同的情况通讯控制范围更广的有点，因此LoRa系统在市场上广受欢迎。

1研究水产品养殖技术发展现状

首先，我国生产水产品养殖业亚硝酸盐监测产品的厂家十分的多，以比较有名的陆恒生物为例，其公司生产的亚硝酸盐快速监测试纸具有体积小携带方便、监测速度块、监测结果准确、价格低廉等优秀特性，但此类产品存在操作人时常发生度数错误的时间，这时由于该产品的监测范围在0.005到0.3毫克每升，但其监测读数的阶梯速度为0.05，由于阶梯速度小，很容易造成操作者识别不清发生误读事件。人们广泛的应用在远距离、低功耗的物联网无线通信市场，能够实现信息远距离传输的具有较大容量的传感网络系统，具体包含433、470、868、915MHz等接收灵敏度功能，可以提高20～25dB信号的传输功能，具有方便快捷、灵敏特点[1]。

其次，科技的发展无限通讯技术的红外（IrDA）技术、蓝牙（Bluetooth）技术、紫蜂（ZigBee）技术、超宽带（UWB）技术、射频识别（RFID）技术等实现射频识别（RFID）技术射频识别（RFID）技术读写相关数据功能，Lora无线传输技术是美国公司研发和推广的一种基于扩频技术的超远距离信息无线传输方案，和其他无线通信技术相比，LoRa通信技术具有传输距离长、消耗低、成本低、方便部署的特点。典型的频段主要有125KHz、13.56MHz、433MHz、860～960MHz、2.4GHz、5.8GHz等等。不同频段的应用领域不同，主要应用领域有以IC卡形式的智能交通、门禁、物流托盘追踪管理、公路收费等领域。这种通信方式具有动态实时通信好、安全性高、模块成本低、数据读取方便、开发容易等优点。

再次，LoRa技术在本质上是扩频调制技术，借助信息科技发展背景下的数字信号处理技术和纠错编码技术形式能够有效处理冗余的信息，且在操作的时候会及时纠正错误的代码，LoRa调制码片的可配置范围为比较广阔，在范围内的无线电频谱进行长距离的传输，能够直接从噪声中提取数据信息，提取的数据数量和扩频因子存在密切的关联。而不需要识别系统与特定目标之间建立接触。按照工作频率的不同可以分为中低频段和高频段。因水质环境情况监测系统的传输方式包含RS232有线传输方式、4-20mA电流有线传输方式、光线网络无线传输、北斗卫星传输等传输方式，所以适合应用的传输距离和传输范围不同，解决了远程传输的技术和距离问题，但是对于水利枢纽、水文站内短距离传输在当前没有提出明确的解决方案。

总之，对于水量、水位、水流量等信息大多采用的是超短波的方式进行传输，且在信息传播的过程中需要对周围站点的频率资源进行规划。发展养殖渔业设计出一整套可以在线的无人监测养殖业水质的监测系统，对于提高水产品养殖业的效率有着十分重要的意义，该监测系统应当具有能够在线、连续对水产养殖水质进监测。应用LoRa无线通信技术形式，基于LoRa低功耗超远距离无线传输技术的水质监控系统。结合GPRS、4G、云计算技术、手机App开发等实现对水质的溶解氧含量、酸碱度值、电导率、温度等的在线监控;从硬件、通信、软件等方面介绍了系统设计过程。系统从整体上提高了水质检测的实时性、数据准确性，同时可对水体的各种安全隐患进行实时监控和预警。应用实验表明，本系统功能全面，实时性能强，监测数据精确度高，对推动水产养殖智能化、集约化、信息化水平有实用价值。

2 LoRa无线通信技术功能分析

2.1功能与性能指标

1.LoRa组网通信功能：通过通信基站向全部设备或者特定的设备广播信息、发送指令;通信基站同时接收16个设备的上传数据。

2.LoRa通信加密功能：为了保障通讯传输的安全性，需要对通讯进行进行加密处理;

3.设备命名功能：用户可以根据自己的喜好对设备进行编辑名称的操作，名字可长期不变也可根据用户需求进行改变。

4.485通信功能：在该模块下进行通讯、信息传输需按照特点的方式以及数据格式才能完成通讯、信息传输。

5.调试界面软件功能：主要由显示屏以及各种操作控制按钮组成。通过显示屏操作者可以看到时时监测的各项数据，还可以看到设备的运转情况，包括设备的运转时间、参数设置、报警次数、数据传输时间等，同时用户可以通过按钮对以前的监测数据进行查询，数据的打印业十分的方便。

2.2增氧、投饲无线远程控制

控制整套设备的集散控制方式，可以操作者根据经验认为设置或者软件设置氧浓度的范围[2]。通过中央控制室对监测设备采集数据进行分析，当监测数据氧浓度低于设定值的时候，中央控制室就会控制设备进行加氧处理，从而实现鱼塘的自动增氧控制系统具有以下几点优势：

①控制方式灵活：可以根据认为经验进行增氧、投料时间次数的设置，等到时间到了自动按照设置步奏，同时也可以通过软件对数据的分析，通过软件实现对增氧、投料的动作;

②自动化程度高;

③数据无线传输：可进行远程无线控制。

④增氧在线控制：该系统对增氧系统的控制，主要是根据在线监测设备现监测鱼塘氧浓度的实际含量，当监测的数据与设定的氧浓度上下限产生偏差的时候，中央控制器就会根据实际情况控制增氧设备的开始、关闭，实现对鱼塘氧浓度的控制系统[3]，如图1所示。

3结语

自动化程度控制水产养殖亚硝酸盐氮在线监测系统，通过研究pH值、温度、显色时间等因素对监测结果的影响，找出最佳的监测条件，并给出适当的处理方案。借助ADC电路把转换后的数字量信号发送给主控芯片处理，实现最终反馈的数据是电压信数据会存在一定误差，需要通过实验和数据分析及实验采集数据的准确性。

参考文献

[1]谷序文，龚珞军，刘全礼等.淡水鱼养殖水体中的亚硝酸盐[J].渔业致富指南，2010（19）：61-62.

[2]冯国明.水产生态养殖测水技术措施[J].江西饲料，2012，02：5-37.

[3]章俊，倪薇.数据挖掘技術在水质自动监测站管理中的应用[J].治淮，2016，01：7-8.