低功耗广域物联网技术是一种针对物联网中远距离场景下采集传感数据而提出并设计的新技术,其具有重要的实用价值。为远距离采集传输现场数据接入网络提供有力保障。研究并实践低功耗广域物联网技术,对于采集并汇聚数据,为后端大数据分析、机器学习等提供基础至关重要。系统中的节点特性,包括功耗低、距离远、成本低、组网简单等特点受到了学者的关注。本文主要针对低功耗广域物联网组网技术进行了分析和研究,并构建了基本的验证系统。对低功耗广域物联网的整体架构进行分析,包括其基本概念、网络模型、通信技术特点等,对目前主流低功耗广域物联网技术的通信特点,通信场景以及优缺点进行分析和对比。以具体的LoRaWAN协议为实例,进行了分析与研究。通过分析发现,协议中的信道访问控制机制存在扩展能力差,信道利用率低,接入时延长,冲突概率高的问题。为了解决上述的问题,本文设计了一种增强的信道访问控制机制,即动态监听退避机制。将基于改进的先听后说机制与信道当前的状态进行结合,自适应地调节退避窗口大小。从而降低了网络中数据包的冲突,提高传输成功率,降低了整体节点的入时延以及节点重传的功耗损失。本文通过分析LoRaWAN协议中节点的自适应数据速率调节机制,发现协议中原本的机制在网络状况变差时不能够及时地作出调整,同时对信道波动的情况不敏感,为了更好的自适应调整节点发射速率,因此设计了基于深度强化学习网络的自适应数据速率调节机制,该算法基于深度强化学习网络的模型,通过动态学习信道的变化,对Lo Ra终端的最大发送速率进行预测选择,根据预测结果终端可以在保证正常通信的情况下使用最大的发送速率完成通信,通过提高通信效率从而降低功耗。基于LoRaWAN协议对低功耗广域物联网进行设计和实现。本文设计了Lo Ra网络的节点与网关,综合设计了包括节点射频模块、接口、数据收发、网关通信转发等。利用开源Lo Ra Server对整个网络进行系统搭建,完成了一个基本的低功耗广域物联网系统,验证了系统设计的基本功能和可行性。