Plataforma de teste de Gateway Lora para IoT baseada em SDR

• Autor(a) principal: Silva, João Paulo Silvino Belo da
• Data de Publicação: 2023
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFPB
• Texto Completo: https://repositorio.ufpb.br/jspui/handle/123456789/26714
• topic: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA; Internet das coisas; Rádio definido por software; Gateway LoRaWAN; Internet of things; Software-defined radio; LoRaWAN Gateway

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.