综述：基于LoRa网络的图像传输技术进展及其在环境监测中的应用与挑战

《Journal of Imaging》：Image Transmission over LoRa Networks: Challenges, Innovations, and Practical Solutions

　　

摘要

物联网通过集成低功耗广域网，日益推动实时环境监测技术的发展。在众多技术中，LoRa（远距离）凭借其远距离通信、低功耗和低成本的综合优势，已成为一种突出的通信技术，特别适合远程及基础设施受限的环境。通过使用开源硬件、可再生能源和智能算法，其适应性得到了进一步增强。尽管LoRa在带宽和数据速率方面存在局限性，但近年来的创新使其能够支持数据密集型应用，包括图像传输。本文对基于LoRa网络的图像传输最新进展进行了批判性分析，综合了四个相互关联的策略：图像压缩、分封装与可靠性、通信优化以及特定应用技术。分析评估了图像尺寸、传输延迟、能耗、覆盖范围和重构图像质量之间的权衡关系。这些考量对于环境监测应用尤为相关，包括水质评估、空气污染监测、野生动物追踪和地下采矿。本文综述了基于LoRa的环境和视觉感知最新进展，并指出了阻碍其在数据密集型感知应用中广泛采用的持续挑战，包括占空比限制、有限吞吐量及能耗约束。通过分析当前策略并提出未来方向，包括自适应编码、轻量级加密和能耗感知调度，本文展示了LoRa在多样化环境设置中推动可持续、可扩展且可访问的物联网解决方案方面日益重要的作用。