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摘要
针对现有水质监控系统成本高、功耗大、传输距离短等不足，设计了一种分布式水质在线监控系统。该系统基于LoRa技术和NB-IoT技术搭建了一种具有三层网络拓扑的系统架构，并建立通信链路传输模型与节点功耗评估模型；以此为基础采用全新一代LoRa调制解调器和具备业界更低静态电流的电源管理芯片构建硬件平台，同时设计了一种包含定时唤醒和空中唤醒的双唤醒软件机制，解决了传统水质监控系统无法同时兼顾远距离传输和低功耗运行的两难问题。通过设计合理的容错机制，消除了无线通信固有的通信误码问题对系统的影响。实地组网试验表明，终端节点电池消耗量仅为15.95 mAH/天，网关节点与终端节点最远传输距离达到10 km,通信误码率小于3%,且通过超时重发机制实现所有数据的成功传输，具有较强的网络鲁棒性。
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单位扬州工业职业技术学院
