Дослідження сенсорної мережі з використанням технології LoRa
Вантажиться...
Дата
2020-12-17
Автори
Науковий керівник
Назва журналу
Номер ISSN
Назва тому
Видавець
КПІ ім. Ігоря Сікорського
Анотація
Актуальність роботи. Зі стрімким розвитком Інтернету речей та популяризацією концепції «розумного міста» кількість підключених до мережі пристроїв з кожним днем невпинно зростає. За прогнозами Ericsson до 2021 р. кількість підключень сягатиме 28 мільярдів. При цьому близько півтора мільярда
пристроїв, підключених до глобальної мережі, будуть представляти категорію споживчої електроніки і смарт-автомобілів.
Стає очевидним, що звичайних технологій мобільного зв’язку недостатньо
для подальшого розвитку IoT мережі через невелику ємність та зону покриття, а
також досить високу вартість терміналів. До того ж пристрої можуть знаходитись
у важкодоступних місцях, що вимагає їх високої автономності та достатнього рівня сигналу в точці приймання. Це створює потребу впровадження нових технологій безпроводового зв’язку [1].
Для вирішення цієї проблеми була розроблена технологія IoT, яка отримала назву LoRa. Ця технологія, перш за все, відрізняється низьким рівнем енергоспоживання. Її основним призначенням є застосування у М2М додатках. LoRa надає компанії, що працює в сфері телекомунікацій, величезний вибір можливостей. Так, застосування цього стандарту дає змогу значно збільшити дохідності операторів від одного користувача. У цьому випадку, LoRa займе свою нішу в галузі, в якій вимагається мінімальне енергоспоживання та забезпечення безперебійного передавання даних [2].
Мета і завдання дослідження. Метою роботи є дослідження реалізації сенсорної мережі з використанням технологої LoRa. Для досягнення поставленої мети необхідно виконати такі завдання:
розглянути концепцію сенсорних мереж і технології, що використовуються в системах Інтернету речей;
дослідити технічні характеристики технології LoRa;
проаналізувати можливості технології для її використання;
змоделювати мережу покриття частини міста для використання технології LoRa;
Об’єкт дослідження - безпроводова телекомунікаційна технологія LoRa.
Предмет дослідження – створення сенсорних мереж в рамках ІоТ за технологією LoRa.
Методи дослідження – критичний аналіз технології LoRa та інших безпроводових технологій ІоТ, використання програмного забезпечення Atoll для моделювання мережі за технологією LoRa.
Наукова новизна одержаних результатів. Удосконалено застосування технології LoRa для створення сенсорних мереж ІоТ, що дає можливість реалізувати такі складові як транспортна, медична, адміністративна, що вимагають мінімальних затримок та невисокої швидкості передачі даних (близько 10 кбіт/с).
Практичне значення одержаних результатів. Запропоновано сценарії застосування технології LoRa у великих містах та мегаполісах в Україні на основі вже існуючих стільникових мереж LTE та встановленого обладнання на частоті 900 МГц, що вже використовується операторами. Розраховано параметри мережі та проведено її моделювання в програмному середовищі Atoll на території 4,5 км2 [2].
Практичним результатом роботи є те, що отримано модель покриття сенсорної мережі та здобуто знання про її впровадження в системах Інтернету речей. Результати проведеної роботи можуть бути використані для вибору для проектування сенсорних мереж для Інтернету речей на певній території.
Опис
Ключові слова
інтернет речей, безпроводовий протокол, технологія LPWAN, LoRa, сенсорна мережа, LoRaWAN, Internet of Things, wireless protocol, LPWAN technology, sensor network
Бібліографічний опис
Мавдрик, А. А. Дослідження сенсорної мережі з використанням технології LoRa : магістерська дис. : 171 Електроніка / Мавдрик Андрій Анатолійович. – Київ, 2020. – 129 с.