EVALUACIÓN DE RENDIMIENTO DE SISTEMAS LORA EN ZONAS MONTAÑOSAS (PERFORMANCE EVALUATION OF LORA SYSTEMS IN MOUNTAIN ENVIRONMENTS)
Resumen
Los sistemas LoRa/LoRaWAN se han propuesto recientemente para el rastreo de personas y el monitoreo de parámetros ambientales, industriales y biomédicos en áreas urbanas. Sin embargo, se plantea la hipótesis de que también pueden ser efectivos para el rastreo de senderistas, ciclistas de montaña y/o la detección de incendios forestales en áreas montañosas con vegetación densa. Antes de su despliegue, es necesaria una evaluación tecnológica exhaustiva que valide esta suposición. Por lo tanto, en este trabajo se presenta una evaluación experimental del rendimiento de sistemas LoRa/LoRaWAN, con diversas configuraciones de capa física, realizada en la Sierra Juárez, Oaxaca, México. Los resultados obtenidos indican que la configuración DR0 de LoRaWAN establece enlaces de comunicación confiables. No obstante, es importante lograr un compromiso entre tasa de entrega de paquetes y numero de bytes por paquete transmitido para cumplir con las regulaciones espectrales vigentes.
Palabras Clave: Evaluación tecnológica, LoRa, monitoreo, Montaña, Senderistas.
Abstract
LoRa/LoRaWAN systems have recently been proposed for tracking individuals and monitoring environmental, industrial, and biomedical parameters in urban areas. However, it is hypothesized that these systems may also be effective for tracking hikers, mountain bikers, and wildfire detection in mountainous regions characterized by dense vegetation. Prior to deployment, a thorough technological assessment is necessary to validate this assumption. Therefore, this study presents an experimental performance evaluation of LoRa/LoRaWAN systems with various physical layer configurations, conducted in the Sierra Juárez, Oaxaca, Mexico. The results indicate that the DR0 configuration of LoRaWAN establishes reliable communication links. However, it is crucial a tradeoff between packet delivery rate and number of bytes per packet transmitted to comply with current spectral regulations.
Keywords: Hikers, LoRa, Mountain, Monitoring, Technological assessment.
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Alobaidy, H. A. H., Jit Singh, M., Behjati, M., Nordin R. and Abdullah, N. F. (2022). Wireless Transmissions, Propagation and Channel Modelling for IoT Technologies: Applications and Challenges in IEEE Access, vol. 10, pp. 24095-24131, 2022.
Afisiadis, O., Burg, A., & Balatsoukas-Stimming, A. (2020, June). Coded LoRa frame error rate analisis, in ICC 2020-2020. IEEE International Conference On Communications.
Azhar Muzafar, M. I. Z., Mohd Ali, A., & Zulkifli, S. (2022). A study on lora SX1276 performance in IoT Health Monitoring, Wireless Communications and Mobile Computing.
Castells-Rufas, D., Galin-Pons, A., & Carrabina, J. (2018). The regulation of unlicensed sub-GHz bands: Are stronger restrictions required for LPWAN-based IoT success?. arXiv preprint arXiv:1812.00031.
Di Renzone, G., Giorgi, G., & Pozzebon, A. (2022, July). Outdoor sports tracking by means of hybrid GPS-LoRaWAN localization. In 2022 IEEE International Symposium on Measurements & Networking (M&N) (pp. 1-6). IEEE.
Ferreira, A. E., Ortiz, F. M., Costa, L. H. M., Foubert, B., Amadou, I., & Mitton, N. (2020). A study of the LoRa signal propagation in forest, urban, and suburban environments. Annals of Telecommunications, 75, 333-351.
Liang, R., Zhao, L., & Wang, P. (2020). Performance evaluations of LoRa wireless communication in building environments. Sensors, 20(14), 3828.
Nguyen, D. C., Ding, M., Pathirana, P. N., Seneviratne, A., Li, J., Niyato, D., ... & Poor, H. V. (2021). 6G Internet of Things: A comprehensive survey. IEEE Internet of Things Journal, 9(1), 359-383.
Parri, L.; Parrino, S.; Peruzzi, G.; Pozzebon, A. (2019). Low Power Wide Area Networks (LPWAN) at Sea: Performance Analysis of Offshore Data Transmission by Means of LoRaWAN Connectivity for Marine Monitoring Applications. Sensors, 19, 3239.
Queralta, J. P., Gia, T. N., Zou, Z., Tenhunen, H., & Westerlund, T. (2019). Comparative study of LPWAN technologies on unlicensed bands for M2M communication in the IoT: Beyond LoRa and LoRaWAN. Procedia Computer Science, 155, 343-350.
Velasco R., A., Pérez-Ramos, A. E., Galaviz-Mosqueda, G. A., Villarreal-Reyes, S., & Jiménez-Ramos, V. M. (2020). Diseño, Implementación y Evaluación de un oxímetro de pulso inalámbrico LP-WA para el Internet de las Cosas Médicas (IoMT). Pistas Educativas, 42(137).
Yim, D., Chung, J., Cho, Y., Song, H., Jin, D., Kim, S., ... & Riegsecker, A. (2018, March). An experimental LoRa performance evaluation in tree farm. In 2018 IEEE sensors applications Symposium (SAS) (pp. 1-6).
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