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Use este identificador para citar ou linkar para este item: https://repositorio.ufpb.br/jspui/handle/123456789/26714
Tipo: Dissertação
Título: Plataforma de teste de Gateway Lora para IoT baseada em SDR
Autor(es): Silva, João Paulo Silvino Belo da
Primeiro Orientador: Souza, Cleonilson Protásio de
Resumo: Atualmente, a presença massiva de dispositivos inteligentes conectados à internet é uma realidade. Desde o início do corrente século, quando surgiu a Internet das Coisas (IoT), diferentes tecnologias de transmissão e gerenciamento de dados têm sido desenvolvidas e aperfeiçoadas, a fim de prover soluções mais eficientes para os variados campos de aplicação. Esse contexto favoreceu a utilização das Redes de Longo Alcance e Baixa Potência (Low-Power Wide-Area Network - LPWAN), pois a categoria reúne padrões de rede sem fio caracterizados pela transmissão de dados a longas distâncias com baixo consumo de energia, características importantes da IoT. Destaca-se nas opções em LPWAN, o protocolo LoRaWAN, que possui estrutura flexível, permitindo ao usuário construir e parametrizar sua rede de forma independente ou utilizar um serviço de computação em nuvem, que pode ser público ou privado. Além disso, apresenta considerável aceitação e utilização, propiciando ampla variedade de equipamentos no mercado. Neste trabalho, foi desenvolvido um ambiente de testes para avaliar o desempenho de diferentes modelos de gateways LoRaWAN, dispositivos fundamentais nesse tipo de rede, que operam transferindo dados enviados pelos dispositivos finais (nós) para um servidor em nuvem, bem como atuam no sentido inverso. Considerando a existência de diversas formas de interferência na comunicação entres os dispositivos finais e os gateways em redes LoRaWAN comerciais, foi implementada uma plataforma constituída de dispositivos finais emulados, a partir da qual é possível transmitir sinais em conformidade com as especificações do protocolo LoRaWAN por meio de um rádio definido por software (SDR). O ajuste de parâmetros de envio de dados e a adição de ruído aos sinais transmitidos pelos dispositivos finais emulados propiciou a criação de cenários que simulam as características e interferências possíveis em uma rede LoRaWAN. O desempenho dos gateways sob teste foi verificado a partir da análise da capacidade de recepção de sinais transmitidos e com base nas especificações técnicas do protocolo. Dessa forma, o principal critério adotado na análise foi a taxa de pacotes entregues (Packet Delivery Rate - PDR). Por meio dos resultados experimentais, foi possível estabelecer o melhor gateway considerando os estímulos de testes aplicados.
Abstract: Currently, the massive presence of smart devices connected to the internet is a reality. Since the beginning of the current century, when the Internet of Things (IoT) emerged, different data transmission and management technologies have been developed and improved, in order to provide more efficient solutions for the various fields of application. This context allowed the use of LPWAN (Low-Power Wide-Area Network). This wireless network type is characterized by the data transmission over long distances with low energy consumption, important característics of IoT. In this group, the LoRaWAN protocol stands out, which has a flexible structure, allowing the user to independently build and parameterize their network or use a cloud computing service, which can be public or private. In addition, it has considerable acceptance and use, motivating a wide variety of equipment on the global market. In this work, it was sought to develop a tests platform to evaluate the performance of different models of LoRaWAN gateways, a fundamental device in this type of network, which operates by transferring the information sent by the end devices (nodes) to a cloud server, as well as acting in the opposite direction. Considering the different types of interference in communication between end devices and gateways in commercial LoRaWAN networks, it was implemented a platform composed of an emulated end devices. Therefore, it is possible to transmit specifications LoRaWAN compatible signals, by a software defined radio (SDR). The transmission parameters settings and adding noise to signals transmitted by emulated end devices allowed the creation of scenarios that simulate the characteristics and possible interferences on a LoRaWAN network. The performance of the devices was established from the analysis of the reception capacity of signals transmitted through a software-defined radio (SDR), and based on the technical specifications of the protocol. Experimental results show the best gateway considering the applied test stimulus.
Palavras-chave: Internet das coisas
Rádio definido por software
Gateway LoRaWAN
Internet of things
Software-defined radio
LoRaWAN Gateway
CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA
Idioma: por
País: Brasil
Editor: Universidade Federal da Paraíba
Sigla da Instituição: UFPB
Departamento: Engenharia Elétrica
Programa: Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica
Tipo de Acesso: Acesso aberto
Attribution-NoDerivs 3.0 Brazil
URI: http://creativecommons.org/licenses/by-nd/3.0/br/
URI: https://repositorio.ufpb.br/jspui/handle/123456789/26714
Data do documento: 15-Fev-2023
Aparece nas coleções:Centro de Energias Alternativas e Renováveis (CEAR) - Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica

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