Abstract:
Os dispositivos de IoT (Internet of Things) devem cobrir grandes áreas de terras agricultáveis para coletar informações vitais, evitando perdas financeiras para melhorar a eficiência na agricultura. É fundamental realizar coleta de dados em fazendas onde a conectividade de rede é uma limitação. Rede LoRaWAN (Long Range Wide Area Network), de longa distância, fornece uma ampla área de cobertura para aplicativos IoT, usando bandas de frequência não licenciadas com baixo consumo de energia e taxa de transferência. No entanto, LoRaWAN não é adequada para aquisição de dados em fazendas com milhares hectares e cobertura igual ou superior as dimensões apresentadas na literatura em regiões com declive ou aclive de solo. A tecnologia LoRa (Long-Range) surge como uma solução promissora em aplicações que exige implantação
com extensões iguais ou maiores a área recomendada. No entanto, uma arquitetura multi-rádio e multi-hop deve ser projetada para lidar com as limitações da implantação da tecnologia LoRa em cenários de grande escala, como sua natureza half-duplex. Este trabalho apresenta uma arquitetura de comunicação LoRa multi-rádio e multi-hop para aprimorar a cobertura e o serviço para implantação de IoT em larga escala em áreas rurais chamado Multi-LoRa. Além disso, um protótipo de hardware é apresentado para implementar fisicamente a arquitetura Multi-LoRa. Os resultados mostram que Multi-LoRa efetivamente mitiga as dificuldades de comunicação multi-hop sobre LoRa para implantação de IoT em larga escala. Multi-LoRa reduziu o atraso em 60% e perda de pacotes em 2.9% em comparação com diferentes configurações de Multi-LoRa em um ambiente de teste físico em pequena escala e ambiente de emulação em grande escala.