室内办公场所LoRaWAN路径损耗综合数据描述：环境因素效应
网络与互联网体系结构
2025-05-20 v1 硬件体系结构
机器学习
信号处理
摘要
本文提出了一套来自室内办公环境中LoRaWAN技术路径损耗的综合数据集，旨在量化环境因素对信号传播的影响。该数据集基于位于德国西班牙城University of Siegen的部署的6个战略放置的LoRaWAN终端设备(ED)和单个室内网关(GW)，系统性地测量了在各种环境条件下，如温度、相对湿度、二氧化碳(CO)浓度、气压和颗粒物浓度(PM)下的接收信号强度指示器(RSSI)和信噪比(SNR)。我们的经验分析确认，transient现象如反射、散射、干扰、占用模式(由环境参数变化引起)以及家具重新布置，都可以使信号衰减最多达到10.58 dB，凸显室内传播的动态特性。作为如何利用该数据集的示例，我们测试和评估了一种改进的Log-Distance路径损耗和阴影模型，该模型整合了结构阻塞(Multiple Walls)和环境参数(LDPLSM-MW-EP)。与仅考虑Multiple Walls的基线模型(LDPLSM-MW)相比，增强方法将均方根误差(RMSE)从10.58 dB降低到8.04 dB，将决定系数(R)从0.6917提高到0.8222。通过捕捉环境条件和占用动态的额外效应，该改进模型为优化功耗、延长设备电池寿命、提高室内物联网(IoT)部署网络可靠性等应用提供了有价值的见解。该数据集为未来的研究和开发在室内无线通信领域奠定了坚实基础。
引用
@article{arxiv.2505.06375,
title = {A Comprehensive Data Description for LoRaWAN Path Loss Measurements in an Indoor Office Setting: Effects of Environmental Factors},
author = {Nahshon Mokua Obiri and Kristof Van Laerhoven},
journal= {arXiv preprint arXiv:2505.06375},
year = {2025}
}
备注
This is a peer-reviewed article with the help of IEEE Access editors. The relevant DOI will be availed soon