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面向物联网应用的混合低功耗广域网状网络

网络与互联网体系结构 2020-08-03 v1

摘要

物联网(Internet of Things, IoT)的近期进展使得利用 IoT 设备从多样环境中采集数据成为可能。然而,尽管低功耗通信技术快速发展, IoT 网络的部署仍面临诸多挑战。本文提出一种混合、低功耗、广域网络(LPWAN)结构,通过同时利用 sub-GHz 长距离无线电与 2.4 GHz 短距离无线电,在 IoT 设备上实现广域通信覆盖与低功耗。具体而言,我们利用 LoRa(一种可借助自定义时分多址(TDMA)提供长距离(公里级)点对点通信的物理层标准)构建了低功耗网状网络。此外,我们通过启用 ANT(一种超低功耗短距离通信协议)扩展了该网状网络的能力,以满足密集设备部署中的数据采集需求。第三,我们在普渡大学(Purdue University)校园及该校所属农场的两个真实部署中展示了该混合网络的性能。结果表明,相较于 LoRaWAN 等其他 IoT 方案,这两种网络在成本、覆盖与功耗方面均具显著优势。

关键词

引用

@article{arxiv.2006.12570,
  title  = {Hybrid Low-Power Wide-Area Mesh Network for IoT Applications},
  author = {Xiaofan Jiang and Heng zhang and Edgardo Alberto Barsallo Yi and Nithin Raghunathan and Charilaos Mousoulis and Somali Chaterji and Dimitrios Peroulis and Ali Shakouri and Saurabh Bagchi},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2006.12570},
  year   = {2020}
}