摘要
本文报道了一种农业灌溉系统的新方法。本工作旨在基于 ESP32 平台和物联网（IoT）技术设计并实施一套智能灌溉系统，以优化用水管理。随着物联网（IoT）技术的快速发展，设备可以通过互联网连接和控制，现在可以基于实时环境数据设计智能灌溉系统，以实现最小人工干预下的最优用水。在撒哈拉地区，由于缺乏通信网络和互联网连接，数据传输需要替代通信协议。基于 SX1278 收发器的 LoRa 技术提供了远距离、低功耗的通信，在理想条件下（视距传播、高天线高度、低数据率以及分布式传感器节点与中央网关之间的开阔农村环境）可实现数公里的传输范围（在农村地区可达 10-15 公里）。然而，在实际操作中不能假定能达到这一理论范围。在标准农场部署条件下（地面放置和植被干扰）进行的实地测试表明，链路在约 120 米处丢失，这验证了系统在田块规模上的可行性。本项目使用 Arduino（版本 2.3.7）软件对 NodeMCU（ESP32）板进行编程，以将该板与 Blynk 云应用程序连接。该项目用于监测温度、湿度和土壤水分，并对灌溉系统进行指令控制，主卡和从卡使用 LoRa 技术作为通信工具，以替代荒凉或偏远地区的 WiFi 或蜂窝网络等通信系统，这些系统可能无法提供足够的覆盖范围或建设成本过高。为应对这一挑战，本文介绍了基于 ESP32 微控制器和 LoRa（SX1278）技术的智能灌溉系统的设计与实施，其长期目标是帮助传统农业现代化和环境可持续性。将覆盖范围扩展到更大的田地和撒哈拉地区需要高架天线、优化的 LoRa 参数（扩频因子和带宽）、多跳中继节点或多个网关；这些策略作为未来工作提出。
