什么是LoRa无线网络?

　　LoRa(远程)是一种低功耗的广域网技术，非常适合物联网应用。LoRa用于家畜监控应用。在这个应用中，点对点模式被配置为从传感器中收集GPS和加速度计数据，并将收集到的数据转移到基站。

　　例如，在智能农场行业，自由放养的牛监控是一个具有挑战性的应用。由于电池供电的传感器必须小巧节能，并能在不可预测的位置进行长距离数据通信。我们提出了现有LoRa网络协议的新变化。该协议通过使用GPS传感器启用的全球时间同步和LoRa独特的并发传输特性，将能耗降至最低。网络布线阶段有效发生在每个数据收集过程中，使该方法非常适合高度移动的传感器网络。

　　智慧农业应用原理。

　　LoRa网络系统结构用于跟踪和监控自由放养牛的位置和活动。在推荐的系统中，电池供电的传感器连接到牲畜，定期收集GPS数据和加速度计数据，并将其传输到基站。长传输距离和物理障碍(如起伏的丘陵、树木和其他牲畜)要求将传感器网络配置成网格，允许收集到的数据在到达基站前在传感器之间继承。基站和传感器之间的数据传输是双向的，必须超低能耗实现。

　　提出的系统引入了一个协议，它可以在超过LoRa规定的距离内进行安全和能源优化的数据通信。提出的框架使用GPS将网络中的所有传感器时间同步到精确的唤醒时间，从而实现不频繁、安全、一致的数据交换网络配置，从而最大限度地减少能耗。推荐系统的应用程序将受益于增加的数据传输范围和提高的数据包传输可靠性，同时将能耗降至最低。

　　智慧农业应用所面临的挑战和解决方案。

　　这项工作是由一个现实的自由放养牛监控应用激发的。该应用使用电池供电的传感器收集GPS和加速度计数据，并通过LoRa传输到基站。使用物联网设备监控散养牛面临的挑战总结如下:

　　1、牛流动性高，可以在偏远农村和偏远地区移动很长的距离，使得通信链接不可靠。

　　3、牛群作为大型电介质，以吸收大量的射频传输能量，使物联网设备的通信范围取决于牛的方向。

　　4、传感器的包装必须小巧轻便，需要一个小电池，这将导致能量有限。

　　利用LoRa传输网络，该网络使用相邻的牛作为中继器将传感器数据传输到LoRa基站。典型的网络协议不适合我们的牲畜监控应用，因为它们消耗大量能量，移动性差，不安全。lora无线网络架构可以解决这些问题:

　　1、利用GPS时间同步和LoRa并发传输功能，从分布在大地区的超低功率传感器中有效收集数据。

　　2、将轻量级加密和身份验证安全功能集成到LoRa网络中，防止数据包嗅探、数据欺骗和智能拒绝服务攻击。

　　3、lora应用于新型散养牛监控应用，对保证可靠的数据包传输和超低能耗提出了重大挑战。传感器原型可以在牛场环境中开发验证。