基于Wi-Fi HaLow Mesh和SDN的后灾害韧性智能城市架构HaLert
网络与互联网体系结构
2025-07-11 v1 计算机与社会
系统与控制
系统与控制
摘要
诸如灾难和灾害等事件在大多数情况下都是不可预测的。因此，在灾后复用的现有基础设施来开发替代通信策略对于最小化这些事件对人口沟通能力和及时接收权威警报的影响至关重要。在此背景下，智能城市的出现——其特征是密集且广布分布的物联网网络——为这种复用提供了显著潜力。本文提出HaLert，一种基于Wi-Fi HaLow IEEE 802.11s网格网络的韧性智能城市架构，其资源可以随用以支持灾后通信系统，在公民、当局之间以及两者之间交换消息（包括文本、位置、图像、音频和视频）。为 facilitate remote monitoring and network configuration，架构集成了SDN（软件定义网络）范例，由LoRa控制的淹没网格网络支持。开发了基于该架构的原型，并在包含室内和室外环境的真实城市场景中进行了测试。结果表明，尽管障碍物、缺乏视线以及地形坡度对Wi-Fi HaLow网络的延迟（平均延迟在15和54.8毫秒之间）和吞吐量（上传速率在134和726 Kbps之间，下载速率在117和682 Kbps之间）有显著影响，该网络仍然稳定可靠，成功提供了HaLert架构的所有功能。对LoRa网络的测试显示，平均消息成功率高达94.96%。
关键词
引用
@article{arxiv.2507.07841,
title = {HaLert: A Resilient Smart City Architecture for Post-Disaster Based on Wi-Fi HaLow Mesh and SDN},
author = {Ana Rita Ortigoso and Gabriel Vieira and Daniel Fuentes and Luís Frazão and Nuno Costa and António Pereira},
journal= {arXiv preprint arXiv:2507.07841},
year = {2025}
}