Aplicação de métodos para lidar com paradigmas de sincronização em redes de sensores sem fio LoRa

Abstract

Esta redução da distância física é feita através da conexão de diversos objetos através de protocolos de comunicação IoT (Internet of Things) é a tecnologia para conectividade de vários objetos com a Internet. Por serem comumente aplicados aos sistemas embarcados, estes se tornaram uma parte importante de nossas vidas. Esses sistemas são alimentados normalmente por baterias e precisam apresentar elevada autonomia. Portanto, a eficiência desses sistemas requer tecnologias que consumam pouca energia, concomitantemente com capacidade de cobrir longas distâncias. Tecnologias Low-Power Wide-Area Network (LPWAN), tais como o Long Range, LoRa) estão emergindo, oferecendo conectividade acessível com comunicação sem fio de baixo consumo de energia sobre grandes áreas geográficas. LoRa está ganhando popularidade principalmente em sistemas embarcados que precisam transferir pequenas quantidades de dados em longas distâncias. Tendo em vista os benefícios para sistemas embarcados e a crescente popularidade das redes LoRa no mercado de IoT, este trabalho apresenta uma implementação prática destas redes, objetivando agregar técnicas de sincronismo a este protocolo. A rede ´e composta por nodos sensores e coletor LoRa genéricos, de baixo custo, auto gerenciáveis, focando na solução sincronização das transmissões entre nodos presentes na rede de rádio sensores sem fio através da utilização de slots de tempo e offsets de correção temporal para sequenciar as transmissões dos nodos.

This reduction of physical distance is done by the connection of various objects by means of communication protocols. IoT (Internet of Things) is the technologie that connects various objects with Internet. Commonly associated with embedded systems, this devices have become an important part of our lives. These systems commonly are battery operated and need a high autonomy. Thus, the efficiency of these systems require a technology that have a low power consumption and also that covers long distances. Low-Power Wide-Area Network (LPWAN) technologies such as Long Range (LoRa) are emerging and offering affordable connectivity with power efficient wireless communication over large geographical areas. LoRa is gaining popularity mainly in embedded systems that need to transfer small amount of data at short intervals over long distances. LoRa is gaining popularity mainly in embedded systems that need to transfer small amounts of data over long distances. Regarding the benefits for embedded systems and the growing popularization of the LoRa network in the IoT market, this paper proposes an implementation of a generic low cost stable and self-manageable LoRa network of sensor nodes focusing on the solution of transmissions synchronization between the nodes present on the wireless sensor network by using time slots and time corrections offsets to sequence the nodes transmissions.