面向农业4.0的LoRa通信：机遇、挑战与未来方向
网络与互联网体系结构
2024-09-18 v1 新兴技术
机器学习
摘要
新兴的智能农业领域利用物联网(IoT)彻底变革农业实践。本文探讨了远距离无线电(LoRa)技术作为农业物联网系统长距离无线通信关键使能技术的变革潜力。通过回顾现有文献，我们发现目前缺乏专门从通信视角研究LoRa在智能农业中前景与挑战的研究。我们深入探讨了基于LoRa的农业网络的细节，涵盖网络架构设计、针对农业环境定制的物理层(PHY)考量，以及考虑土壤特性的信道建模技术。本文进一步探讨了中继与路由机制，以应对在广阔农业场景中扩展网络覆盖和优化数据传输的挑战。转向实践层面，我们讨论了传感器部署策略和能量管理技术，为实际部署提供见解。对LoRa与农业物联网应用中采用的其他无线通信技术进行了比较分析，突显了其在此背景下的优势与劣势。此外，本文概述了若干未来研究方向，以挖掘基于LoRa的农业4.0潜力。这些方向包括：针对多样化农业环境的信道建模进展、新型中继路由算法、集成高光谱成像和无人机感知等新兴传感器技术、设备端人工智能(AI)模型以及可持续解决方案。本综述可指导研究人员、技术专家和从业者理解、实施并推进利用LoRa技术的智能农业计划。
引用
@article{arxiv.2409.11200,
title = {LoRa Communication for Agriculture 4.0: Opportunities, Challenges, and Future Directions},
author = {Lameya Aldhaheri and Noor Alshehhi and Irfana Ilyas Jameela Manzil and Ruhul Amin Khalil and Shumaila Javaid and Nasir Saeed and Mohamed-Slim Alouini},
journal= {arXiv preprint arXiv:2409.11200},
year = {2024}
}