Rede híbrida LoRa em malha: LoRaWAN para aplicações de internet das coisas - Almeida, Nelson Camilo de [UNESP] (2022)
A Internet das Coisas (IoT) possibilita o sensoriamento e controle remotos, obtenção e análise de dados e deve permitir a conexão de mais dispositivos. Uma infraestrutura de rede de comunicação é necessário para habilitar a troca de informações entre os elementos de uma aplicação de IoT. Neste sentido, várias tecnologias de comunicação em rede foram desenvolvidas e têm sido utilizadas para este fim. Entre essas tecnologias, as recentes LPWANs que permitem conexões de rede sem fio de longa distância e baixo consumo de energia em dispositivos normalmente conectados a baterias, porém, com baixas taxas de transmissão de dados. As tecnologias LPWANs mais comuns são: SigFox, NB-IoT e LoRaWAN, sendo que todas estas enfrentam um problema de aplicação em comum: a presença de obstáculos e localização topográfica dos dispositivos originam áreas de sombra (sem cobertura) dentro da área de cobertura de comunicação. A topologia utilizada nessas redes (estrela-de-estrelas) agrava ainda mais esta situação. Neste sentido, faz-se necessário buscar alternativas para melhorar a cobertura dessas redes e a possibilidade de superar estes obstáculos permitindo assim que áreas, antes de sombra, possam ser sensoreadas permitindo um melhor aproveitamento dos protocolos de longa distância. Este trabalho apresenta uma solução para este problema através do desenvolvimento de uma rede híbrida composta pela integração de uma rede LoRa em malha com uma rede LoRaWAN. Essa rede híbrida é baseada em um hardware de baixo custo, chamado de Proxy que coordena uma rede LoRa em malha e conecta, de forma transparente, os dispositivos dessa rede à rede LoRaWAN. Essa solução habilita a comunicação de dispositivos em áreas de sombra da cobertura LoRaWAN, além da possibilidade de estender a área de cobertura LoRaWAN através da rede LoRa em malha.