LoRa低功耗农业传感终端的设计与研发

来源 :传感技术学报 | 被引量 : 0次 | 上传用户:yangyng
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针对精细农业生产环境监测场景多、供电难等问题,研发一款锂电池供电低功耗数据采集终端,可集成各类RS485传感器.选用集成主控MCU和LoRa射频的物联网芯片XC30,使用磁保持继电器按需为传感器供电,优化二级降压稳压电路,以此来进行有效的硬件设计.在软件方面,应用LoRa下行消息加载传感器指令,实现通用终端的485传感器的动态接入功能;优化LoRa无线参数:扩频因子SF和发送功率TP;设置终端工作时序流程:休眠、预热、发送和接收四个阶段;分别测量计算传感器、主控和射频在各阶段的功耗,综合计算出终端理论工作时长.在丘陵果园非视距场景下进行实验,终端的丢包率低于5%,信号强度RSSI均值大于-100 dBm,持续工作时长约100 d,可满足农业生产数据采集的需求.
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本工作开展了钢网片-聚乙烯(PE)纤维增强水泥基复合材料的中低速动态拉伸性能试验研究,研究了其破坏状态、强度特性和能量吸收特性,并研究了纤维体积含量、钢网片层数和拉伸速率对其动态拉伸性能的影响.试验结果表明:PE纤维和钢网片的添加提高了水泥基复合材料的抗拉强度、变形能力与耗能能力.相对于基体材料,钢网片-PE纤维水泥基复合材料具有较为显著的增强和增韧效应.钢网片的主要作用是提高材料的抗拉强度,PE纤维的主要作用是提高材料的变形能力和耗能能力.纤维体积含量、钢网片层数和拉伸速率均对钢网片-PE纤维水泥基复合
随着无线传感器网络的发展,网络安全问题越来越受到人们的重视并已成为重要研究方向.在现有无线传感器网络安全研究中,普遍存在两个相关联的问题:临时抵御问题和最优解问题.这两个问题涉及到无线传感器网络的攻击方法和抵御方法.目前大量的文献都针对抵御算法展开研究,而很少有学者研究攻击方法.在网络安全领域只有更好的了解攻击,才能掌握抵御技术.针对上述分析,本文提出一种基于马尔科夫决策过程(Markov Decision Processes,MDP)的攻击策略生成模型,利用该模型生成针对某种抵御方法的攻击策略,接着以协
研究了偏高岭土对蒸养(60℃蒸养12 h)钢渣水泥基材料早期水化和力学性能的影响.结果表明:复掺偏高岭土后,蒸养钢渣偏高岭土复合水泥胶砂的力学性能显著提高,最佳掺量下能够与纯水泥胶砂的力学性能持平.偏高岭土加速了蒸养钢渣水泥的早期水化,并加速了硫酸盐消耗,促进AFm相的形成.蒸养钢渣-偏高岭土复合水泥体系中C-S-H和C-A-S-H凝胶量增多,生成碳铝酸盐相固定活性Al2 O3,有利于稳定钙矾石相.同时,偏高岭土显著改善了蒸养钢渣水泥体系的孔隙分布,使基体更加密实.
通过反相微乳液法制备包埋[Ru(bpy)3]2+的纳米SiO2,赋予指纹显现试剂高效光致发光性能和绿色环保优势;尝试使用氨基前驱体和氨解反应两步法,制得羧基表面修饰的纳米SiO2;通过巯基前驱体和氧化反应两步法,制得磺酸基表面修饰的纳米SiO2,并综合比较了羧基修饰和磺酸基修饰两种表面修饰路径的效果.实验结果表明,染料和包埋产物的紫外可见区吸收峰值分别在452.43 nm和476.06 nm,羧基修饰和磺酸基修饰纳米SiO2的平均粒径约为40 nm,DLS粒径分别为122.4 nm和110.1 nm,Ze
卤化物钙钛矿材料是当前学术界的研究热点,但对二维、三维卤化物钙钛矿材料的性能对比分析却少有.为此,本文从三维和二维卤化物钙钛矿材料的晶体结构、电子结构角度出发,总结了发生维度变化后两种材料的不同物理化学性质以及性质改变的原因,并分析了其不同性质所适用的领域及面临的问题,为钙钛矿材料未来的研究提供了思路.首先,三维和二维卤化物钙钛矿均有带隙可调和对缺陷容忍性高的特点,但在结构稳定方面二维材料较三维钙钛矿材料稳定性较高,原因在于二维材料能量低且对变形的容忍度更高.其次,由于三维卤化物钙钛矿材料降维后得到二维卤
为研究双掺矿物添加剂对水泥基材料早期自修复性能的影响,利用硅灰、偏高岭土、生石灰、膨胀剂及Na2 CO3通过两两复掺的形式对10%(质量分数)的水泥进行置换,通过裂缝观测和透水试验评定了九种双掺配比的试件分别在浸水养护和标准养护环境下的修复规律,并测定了浸水养护前后的抗压强度.结果表明,随着修复时间的延长,双掺试件的裂缝宽度及透水系数均逐渐减小,且在浸水环境下的修复效果优于标准养护环境下的修复效果;生石灰分别与硅灰、偏高岭土复掺的试件的裂缝修复效果较好,效果最好的是生石灰与偏高岭土复掺的试件,其在浸水环境
人工测量医药罐体瓶口螺纹尺寸的精度与重复性较差,使用三坐标机虽能提高精度但检测速度慢,针对以上缺点,本文设计了基于点激光和视觉引导的瓶口螺纹测量系统.该系统能实现罐体的夹取、视觉引导定位以及瓶口螺纹的高精度测量.首先,针对上料位置的动态变化,使用机器视觉算法完成罐体的精确定位;其次,针对螺纹尺寸测量的高精度要求,使用激光测距传感器完成螺纹轮廓的数据采集;最后,针对螺纹的复杂外形,使用最小二乘法拟合螺纹轮廓,分别计算螺纹相关尺寸.试验结果表明,该系统能够准确地测量出不同规格的瓶口螺纹尺寸,绝对精度、重复精度
针对无线传感器网络中目标区域仅部署静态节点和移动节点时,分别存在覆盖率低和成本高的问题,提出一种基于改进萤火虫算法的覆盖优化方法.首先,将静态和移动传感器节点随机部署在目标区域内,改进位置公式和步长因子,提高全局搜索能力,加快搜索速度;其次,利用改进萤火虫算法初步确定移动传感器节点的候选目标位置;最后,通过目标位置优化方法得到节点的最佳目标位置,从而完成覆盖优化.仿真结果表明,与基于PSO算法和CS算法等启发式算法的覆盖优化相比,该优化方法能够缩短平均移动距离,提高网络覆盖率,节省节点能量,延长网络生命周
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