在农业信息监测过程中,具备监测面积广、周期长、环境因子复杂多变等特征。LoRa(Long Range)调制解调技术由散布在更宽的信道带宽的窄带信号的线性调频扩频CSS(chirp spread spectrum)调制提供双向通信,由此提供了开阔地区长达10-15公里,城市地区1-5公里的长距离通信。这项技术对于农业物联网来很大的发展前景。LoRaWAN(Long Range Wide Area Network)通信协议提供星型组网协议,星型组网限制了LoRa调制解调技术在农业信息监测的范围。因此,需要一种Mesh自组网协议来提升LoRa通信在农业信息监测的范围。同时,LoRaWAN通信协议中没有关于位置信息的协议内容。在农业信息数据采集监测中,传感器节点的详细位置信息是大数据分析的重要因素,必须确定节点的位置信息才能进行有效的传感器信息感知。针对上述问题,本文提出基于LoRa无线传感器网络Mesh路由协议及节点定位算法研究。本文的定位算法研究中,部分传感器节点通过GPS(Global Positioning System)获取位置信息,以此为坐标参考,再通过定位算法确定其他传感器节点的位置信息。本文主要研究内容包含以下几个方面:(1)LoRa调制解调技术及LoRaWAN标准研究。LoRa是一种调制解调技术,具有低功耗长距离低速率的通信特点,在传输距离上颠覆了传统物联网通信方式。LoRaWAN定义了网络的通信协议和系统架构。其介于终端设备和后端网络服务器之间,向下兼容LoRa所有频段。(2)Mesh路由协议研究。首先对无线网络相关背景及应用前景进行了深入了解。重点对路由协议,拓扑发现及多跳算法进行了研究。在整个Mesh路由协议的设计过程中,以AODV(Ad hoc On-demand Distance Vector)按需路由协议为基础,对其进行优化并且加入位置信息服务。(3)定位算法研究。首先了解了经典测距方法,深入研究三边定位方法,双曲线定位方法,根据定位需求,最后提出了一种基于LoRa网关的RSSI(Received Signal Strength Indication)实时校正定位方法,该方法包含LoRa网关实时校正、PSO-BPNN算法、卡尔曼滤波和最小二乘法计算位置。(4)农业信息监测系统硬件及软件设计。农业信息监测系统硬件及软件设计。本文的硬件设计主要包含电源设计,通讯电路设计,主芯片电路设计等。软件设计包含流程图设计,使用C语言编写系统程序,将路由协议、定位算法和控制逻辑植入硬件系统。本文设计了两次实验分别测试系统的通信和定位。第一实验测试系统整体运行、通信组网和通信可靠性;第二次实验测试系统的定位可行性、定位精度。实验分析结果表明,系统整体运行稳定,数据传输可靠,无线传输效率高,定位精度高,切实提高了农业信息采集效益。