Untuk meningkatkan kepekaan sensor kualiti air LoRaWAN, penambahbaikan boleh dibuat dalam reka bentuk perkakasan, konfigurasi parameter dan pemprosesan isyarat. Kaedah khusus adalah seperti berikut:

1. Optimumkan reka bentuk perkakasan

Penggunaan penguat hingar rendah (LNA): LNA menguatkan isyarat sebelum ia memasuki litar penerima, mengurangkan gangguan hingar dan meningkatkan nisbah isyarat-ke-hingar. Contohnya, peranti IoT perindustrian mengoptimumkan peruntukan gandaan LNA untuk mengekalkan output yang stabil merentasi julat dinamik-110dBm hingga-90dBm, dengan berkesan mengurangkan kadar ralat bit kepada di bawah 10^{-6}.

Memilih antena bergain tinggi: Antena ini meningkatkan kecekapan penghantaran dan penerimaan isyarat, sekali gus meluaskan liputan. Contohnya, peranti terminal yang dilengkapi dengan antena tampalan cincin mencapai jejari liputan isyarat 22% lebih besar berbanding antena tampalan tradisional dalam persekitaran bangunan yang kompleks.

Optimumkan susun atur antena: Susun atur antena yang direka bentuk dengan baik mengurangkan kehilangan pengumpan dan meningkatkan kuasa pancaran berkesan. Contohnya, teknologi antena bercetak 3D boleh meningkatkan kuasa pancaran berkesan sebanyak 8%-10%.

Gunakan teknologi penerimaan kepelbagaian berbilang antena: Teknologi ini menerima isyarat melalui berbilang antena dan kemudian menggabungkan isyarat ini untuk meningkatkan kepekaan penerimaan. Contohnya, dalam piawaian IEEE 802.15.4-2020, teknologi penerimaan kepelbagaian berbilang antena boleh meningkatkan kepekaan penerimaan kepada -125dBm.

2. Konfigurasikan parameter komunikasi dengan betul

Laraskan faktor penyebaran: Semakin tinggi faktor penyebaran, semakin tinggi kepekaan penerimaan. Walau bagaimanapun, peningkatan faktor penyebaran juga boleh mengurangkan kadar penghantaran data, jadi pertukaran harus dibuat berdasarkan senario aplikasi sebenar.

Optimumkan lebar jalur: Mengurangkan lebar jalur meningkatkan sensitiviti penerimaan tetapi juga mengurangkan kadar penghantaran data. Dalam praktiknya, laraskan lebar jalur melalui ujian lapangan untuk mencapai prestasi komunikasi yang optimum sambil mengekalkan nisbah isyarat-ke-hingar minimum.

Pemilihan saluran dinamik: Penilaian kualiti saluran secara berkala dilakukan untuk memilih saluran secara dinamik dengan nisbah isyarat-ke-hingar (SNR) ≥8dB, mengelakkan saluran yang mempunyai gangguan tinggi bagi meningkatkan kepekaan penerimaan.

3. Pengoptimuman algoritma pemprosesan isyarat

Algoritma Pembetulan Ralat Hadapan (FEC): Algoritma FEC mengekod data pada pemancar dan menyahkodnya pada penerima untuk membetulkan ralat penghantaran, sekali gus meningkatkan keupayaan anti-gangguan isyarat dan secara tidak langsung meningkatkan kepekaan penerimaan. Contohnya, menaik taraf pengekodan saluran daripada CRC-16 kepada CRC-24 meningkatkan kadar pembetulan ralat bit daripada 10^{-4} kepada 10^{-6}.

Modulasi dan Pengekodan Adaptif (AMC) dilaksanakan: AMC boleh melaraskan susunan modulasi dan skema pengekodan secara dinamik mengikut maklumat keadaan saluran. Apabila keadaan saluran baik, skema modulasi dan pengekodan kadar tinggi akan digunakan; apabila keadaan saluran lemah, skema modulasi dan pengekodan kadar rendah dan kebolehpercayaan tinggi akan digunakan untuk meningkatkan kepekaan penerimaan dan kecekapan penghantaran data.