摘要
本文报告了一种农业灌溉系统的新方法。本研究旨在设计并实现一个基于ESP32平台和物联网（IoT）技术的智能灌溉系统，以优化用水管理。随着物联网（IoT）技术的快速发展，设备可通过互联网进行连接和控制，基于实时环境数据设计智能灌溉系统以实现最优用水并最大限度减少人工干预已成为可能。在撒哈拉等通信网络和互联网连接匮乏的地区，数据传输需要采用替代通信协议。基于SX1278收发器的LoRa技术提供远距离、低功耗通信能力，在理想条件下——视距通信、高天线架设、低数据速率以及分布式传感器节点与中央网关之间的开阔乡村环境——可实现数公里的传输距离（在乡村地区可达10至15公里）。然而，实际应用中不能假定能达到该理论距离。在标准农场部署条件（地面放置及植被干扰）下的实地测试表明，通信链路在约120米处丢失，这在农田地块的规模上验证了系统的可行性。本项目使用Arduino软件（版本2.3.7）对NodeMCU（ESP32）开发板进行编程，将开发板与Blynk云应用程序进行连接。该项目用于监测温度、湿度和土壤湿度，并对灌溉系统下达指令，采用LoRa技术作为主卡和从卡之间的通信工具，以替代WiFi或蜂窝网络等通信系统——后两者在荒漠或偏远地区可能无法提供足够的覆盖范围，或者建设成本过高。为应对这一挑战，本文提出了基于ESP32微控制器和LoRa（SX1278）技术的智能灌溉系统的设计与实现，其长期目标是为传统农业的现代化和环境可持续发展提供支持。将覆盖范围扩展到更大的农田和撒哈拉地区，则需要使用升高的天线、优化的LoRa参数（扩频因子和带宽）、多跳中继节点或多个网关；这些策略被提出作为未来的研究方向。
