Técnicas de Geolocalização em Redes LoRaWAN como Abordagem de Tolerância a Falhas para Dispositivos IoT Baseados em GPS

  • André F. Pastório UTFPR / UNIOESTE
  • Edson T. de Camargo UTFPR / UNIOESTE

Resumo


A ampla adoção do conceito de Internet das Coisas (IoT) e cidades inteligentes passa por aumentar a confiabilidade e a disponibilidade das suas aplicações perante falhas. Redes de longo alcance e baixo consumo de energia são utilizadas em tais aplicações para fornecer conectividade. Nesse contexto, o rastreamento de objetos é uma importante funcionalidade. Normalmente o GPS é utilizados para tal propósito. No entanto, a falha do GPS pode comprometer a aplicação. Este trabalho implementa uma estratégia de geolocalização híbrida em redes LoRaWAN. A implementação é comparada com uma ferramenta comercial, onde um ambiente com três gateways LoRaWAN foi montado para realizar a avaliação. Os resultados demonstram erros de cerca de 151 e 19 metros no pior e melhor caso, respectivamente.

Referências

Almeida, T. V. O., Silva, M., Souza, J., Souza, A. R., , Spanhol, F. A., and Camargo, E. T. (2020). Avaliação de dispositivos de rastreamento em uma rede lorawan no contexto de cidades inteligentes. In Anais do IV Workshop de Computação Urbana, pages 1–14, Porto Alegre, RS, Brasil. SBC.

Bissett, D. (2018). Analysing tdoa localisation in lora networks. Master’s thesis, Delft University of Technology.

Centenaro, M., Vangelista, L., Zanella, A., and Zorzi, M. (2016). Long-range communications in unlicensed bands: the rising stars in the iot and smart city scenarios. IEEE Wirel. Comm., 23(5):60–67.

Crowell, C. (2018). Lorawan geolocalization using tdoa. Master’s thesis, University of New Hampshire.

de Oliveira, L., da Conceição, A., and Neto, L. S. (2018). Revisão sistemática da literatura sobre aplicações das tecnologias lora e lorawan. In Anais Estendidos do VIII Simpósio Brasileiro de Engenharia de Sistemas Computacionais, Porto Alegre, RS, Brasil. SBC.

Fargas, B. C. and Petersen, M. N. (2017). Gps-free geolocation using lora in low-power wans. In 2017 Global Internet of Things Summit (GIoTS), pages 1–6.

FOY, W. H. (1976). Position-location solutions by taylor-series estimation. IEEE Transactions on Aerospace and Electronic Systems, AES-12(2):187–194.

Gu, C., Jiang, L., and Tan, R. (2018). Lora-based localization: Opportunities and challenges. CoRR, abs/1812.11481.

Khelifi, F., Bradai, A., Benslimane, A., Rawat, P., and Atri, M. (2019). A survey of localization systems in internet of things. Mobile Networks and Applications, 24(3):761– 785.

Kumler, M. (1994). Flattening the earth: Two thousand years of map projections. Cartographic Perspectives, (18):32–33.

LORA ALLIANCE (2015). Lorawan: What is it? a technical overview of lora and lorawan. acesso em 22/09/2020.

Manzoni, P., Calafate, C. T., Cano, J.-C., and Hernández-Orallo, E. (2019). Indoor vehicles geolocalization using lorawan. Future Internet, 11(6):124.

Nichat, M. (2013). Landmark based shortest path detection by using a* algorithm and haversine formula.

Pastório, A. F., Camargo, E. T., and Rodrigues, L. A. (2020). Uma revisão sistemática da literatura sobre tolerância a falhas em internet das coisas. In Anais Estendidos do X Simpósio Brasileiro de Engenharia de Sistemas Computacionais, pages 57–64, Porto Alegre, RS, Brasil. SBC.

Podevijn, N., Plets, D., Trogh, J., Martens, L., Suanet, P., Hendrikse, K., and Joseph, W. (2018a). Tdoa-based outdoor positioning with tracking algorithm in a public lora network. Wireless Communications and Mobile Computing, 2018:1864209.

Podevijn, N., Trogh, J., Karaagac, A., Haxhibeqiri, J., Hoebeke, J., Martens, L., Suanet, P., Hendrikse, K., Plets, D., and Joseph, W. (2018b). Tdoa-based outdoor positioning in a public lora network. In 12th European Conference on Antennas and Propagation (EuCAP 2018), pages 1–4.

Rossato, J., Spanhol, F. A., and Camargo, E. T. (2020). Implantação e avaliação de uma In Anais rede sem-fio de longo alcance e baixa potência para cidades inteligentes. do IV CoUrb / IV Workshop de Computação Urbana, pages 1–14, Porto Alegre, RS, Brasil. SBC.

THE THINGS NETWORK (2020). The things network (ttn). acesso em 22/09/2020.
Publicado
16/08/2021
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PASTÓRIO, André F.; CAMARGO, Edson T. de. Técnicas de Geolocalização em Redes LoRaWAN como Abordagem de Tolerância a Falhas para Dispositivos IoT Baseados em GPS. In: WORKSHOP DE TESTES E TOLERÂNCIA A FALHAS (WTF), 22. , 2021, Uberlândia. Anais [...]. Porto Alegre: Sociedade Brasileira de Computação, 2021 . p. 29-42. ISSN 2595-2684. DOI: https://doi.org/10.5753/wtf.2021.17202.