森林是自然资源重要的组成部分,进入21世纪后,林区环境生态问题随着我国经济发展受到更多的关注,随着我国提出智慧林业的概念,作为我国传统行业的林业随着科技进步正在向着信息化的方向发展,其中对林区生态环境进行监测是智慧林业重要的组成部分。传统林区环境监测系统,采用的通信方式通常是基于CAN总线的有线传输或基于短距离通信的Zig Bee无线传输,但是这些通信方式存在布线复杂、通信距离短等问题,因此针对林区环境监测设计一种远距离、低功耗的通信方式具有重大意义。该文首先对林区环境监测系统使用的无线通信技术,总结其优点与不足,通过对林区环境监测需求分析,提出了将远距离、低功耗的Lo Ra无线通信技术应用在林区监测上,然后针对林区生态环境特征,设计出符合林区应用场景需求的无线组网结构,使分布在林区内的监测节点通过星型或菱形网络结构组网通信,扩大监测范围,提高数据采集效率。其次该文搭建了基于Lo Ra无线通信技术的林区微环境监测系统的整体框架,对系统的数据采集及展示、无线节点通信进行了软硬件设计。对系统的芯片选型、硬件电路设计、工作流程进行了详细的介绍,为林区监测系统构建了硬件基础;在软件设计上,设计了基于时分复用的私有组网通信协议,以及系统采集、通信、存储、展示等各个功能模块的程序设计,详实描述了系统各功能模块的运行过程。最后对系统进行了实地林区通信测试,先在实验室环境下进行了设备调试,然后在林区现场环境下测试节点之间的通信距离、RSSI、丢包率以及组网通信覆盖范围,对测试结果进行分析,通信范围在半径约为500m,面积为0.785km2的圆形区域内时,通信成功率可以达到95%以上,符合预期设计结果,实现在林区环境下远距离的微环境数据监测,验证了系统的可靠性。本文所设计的基于Lo Ra无线通信技术的林区微环境监测系统达到预期设计的目的,是对林区环境监测的无线通信方式的一种重要补充,对林区无线网络的组网和林区数据监测有一定的参考价值,同时外部接口扩展方便,提供串口、AD、IIC、SPI等接口,具有良好的应用前景。