近年来,我国南方果树种植面积不断增大,果园灌溉耗水量大的问题日益显现。传统的人工控制灌溉方式易造成过度灌溉,浪费水资源,也会使肥料流失,形成环境污染;灌溉不足也会影响果园产量及果品质量,根据土壤和大气环境参数进行灌溉控制是目前果园精准灌溉的主要方法。目前精准灌溉控制主要采用485总线等有线方式进行通信,可靠性高,但山地果园占地面积通常较大,需要部署复杂的通信网络才能应用在山地果园中,降低了系统可靠性的同时也提高了系统成本。为解决山地果园中的远距离通信问题,降低系统成本,本文对新型的低功耗中远距离无线通信LoRa技术进行研究,将LoRa技术结合到传统的灌溉控制系统中,设计了一套基于LoRa的山地果园远程灌溉监测系统。考虑到山地果园环境供电设施不足的问题,系统采用太阳能电池板进行供电,并辅以可充电式的锂电池作为后备能源维持能源供应。终端节点及网关均以STM32F103系列微控制器为控制核心,两者之间通过LoRa模块进行通信,实现系统的无线传感层设计。系统采用工作时间较短的脉冲电磁阀代替需要持续提供能量以维持启动状态的传统电磁阀,并在各模块不使用时关闭相应的电源供应,以降低能量消耗。在山地果园的环境下使用,能充分发挥系统所使用的LoRa技术的远距离通信的特点,克服近距离无线通信距离短、通信网络复杂等缺点,实现大型山地果园的远程节水灌溉控制。本文构建了一套远程监控平台实现对山地果园土壤湿度的远程监控。网关通过GPRS技术与远程监控平台之间的通信,以实现对山地果园精细、实时的监测及灌溉控制。远程监控平台将网关上传的各终端节点的土壤湿度及位置信息数据存储在数据库中。用户可以通过网页上查询终端节点地理位置、实时监测终端节点土壤湿度、查询终端节点土壤湿度历史记录以及对终端节点进行远程灌溉控制。为验证系统能否在山地果园的环境下运行,本文对系统的功耗、通信范围及功能进行了测试。本文在实验室对系统的各模块及整体的功耗及响应时间分别进行了测试,通过计算分析系统所需配备的太阳能电池板功率。本文在广西壮族自治区贺州市北陀镇的一个柑橘园进行系统的通信距离进行了测试,测试结果表明,本系统能基本覆盖占地面积为300亩的山地果园;在空旷环境下,系统的通信距离可达2600米。本文在广东省农业科学院茶园实验田对系统功能进行了测试,测试表明系统可以持续监测终端节点土壤湿度。