农业物联网技术在较大程度上促进了农业信息化建设。农业物联网建设中对低成本感知终端互联技术有迫切的需求。以往农业物联网终端互联中，多采用ZigBee、3G\4G、GPRS 等无线通信方案。布设在土壤中的物联网无线通信终端之间的信息交互易受衰减系数较大的土壤介质影响。而密集林木环境中的无线传输也会受到含水较多的树木主干、冠层等部分影响，恶化通信效果。近年来随着物联网技术的发展，低功耗广域网络技术在智慧农业领域的应用日益得到重视。Semtech公司所推出的LoRa-CSS（chirp spread spectrum，啁啾扩频）低成本无线通信技术由于具有不依赖网外设备、通信距离较远、网络拓扑简洁、通信功耗较低、可靠性高、使用简单及节点布设维护便捷等优点，被认为具有广阔的应用前景。利用LoRa低功耗广域网络技术，有望实现在较大范围内的低功耗、低成本、低系统复杂度及高可靠性的农业物联网节点组网。
　　但是在以往的研究中，较少涉及LoRa-CSS无线技术在土壤介质中与密集林木环境下传输效果的分析研究，这对LoRa-CSS技术在类似场合中的应用造成了一定影响。为了能将LoRa-CSS技术更好地应用于农业物联网领域，本文针对该问题进行了有针对性的研究。
　　文中首先分析了 LoRa-CSS 低功耗广域网传输技术的实现方法，并从LoRa-CSS扩频机制与负载特性的理论角度分析了其与传统农业无线传输方式相比，在传输损耗与抗多径效应方面的优势。在此基础上，分析了无线信号在土壤介质与密集林木环境中传输时的环境因素的随机变化特点及其机理。重点从准静态随机因素与高动态随机因素两方面将环境因素进行分解，得到与无线传输相关的主作用因子。基于该分析，设定了土壤介质与密集林木环境中对LoRa-CSS无线通信测试评估的标准。此后根据土壤介质中与林木环境下LoRa-CSS传输效果的测试需求，基于嵌入式平台，设计了具有成本低廉、使用便捷等突出优点的LoRa-CSS数据传输效能测试节点。借助该节点可在不依靠复杂外部设备的情况下实现节点间LoRa-CSS传输效果测量。基于该测试节点，在土壤介质与密集林木场景中对LoRa-CSS的传输效果进行了实验研究。根据实验获得的数据，分析了LoRa-CSS无线传输技术在土壤介质与密集林木环境中的实际工作特点，并提出了在类似场合中基于LoRa-CSS技术构建物联网终端间无线传输的建议。本文的研究结果可望为未来LoRa-CSS技术在农业物联网领域的推广应用提供相应的理论支持。