Change search
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • harvard1
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf
IoT-nätverk baserade på LoRaWAN: Informationskvalitet i LoRaWAN
Jönköping University, School of Engineering, JTH, Computer Science and Informatics.
Jönköping University, School of Engineering, JTH, Computer Science and Informatics.
2018 (Swedish)Independent thesis Basic level (degree of Bachelor), 10 credits / 15 HE creditsStudent thesis
Abstract [en]

The Internet was initially built around networks based on physical cables, the next step to improve the accessibility of the Internet came with the introduction of wireless communication. the next step to improving accessibility to the Internet came with the introduction of wireless communication. Because the IoT products are wirelessly connected, they need an internal power source in the form of a battery. Many of the existing communication protocols are therefore not suitable for IoT solutions because they are power consuming. Alternatives to these communication protocols have therefore been developed, for example LTE-M, NB-IoT and LoRaWAN.

The study was conducted in cooperation with Etteplan. Etteplan want to invest in LoRaWAN and thus want to gain deeper knowledge within LoRaWAN. Thus, it was chosen to investigate how different factors affect the signal strength transmission time in a LoRaWAN. The focus of the study has thus been on the communication between an IoT node and a receiver in a LoRaWAN, thus the purpose of the study:

To show how different data rates, distances and environments affect the quality of information sent from an IoT node to a receiver in LoRaWAN.

Design science research was used as a research method, in design science research an artefact is constructed and then studied. In this study, a LoRaWAN was constructed and the communication between an IoT node and receiver in this LoRaWAN was studied. To study the communication between the IoT node and the receiver, two experiments were performed. The experiments were performed simultaneously where the difference was in the data collected, one experiment collected the signal strength and the second the transmission time. The experiment was conducted in two different environments, one with a clear view and one with blockages. In the experiment, the IoT node was positioned at different distances with different data rates.

The result of the study shows how different data rates, distances and environments affected the quality of information between an IoT node and receiver and how they relate to previous research. Data rate was the factor that affected the quality of the information most. Data rate had minimal impact on signal strength, but great impact on number of lost data packet and transmission times. The two different environments had no effect on the transmission time, but the signal strength was over 10 dbm lower in the urban environment than with clear view. The distance had no effect on transmission time and minimal impact on signal strength.

Abstract [sv]

Internet var i begynnelsen uppbyggt kring nätverk baserade på fysiska kablar, nästa steg för att förbättra tillgängligheten till Internet kom med introduktionen av trådlös kommunikation. Ett nytt begrepp dök upp vid millennieskiftet, Internet of Things (IoT). Tanken bakom IoT är att olika typer av produkter, som exempelvis tandborstar och kylskåp trådlöst kopplas upp mot Internet. Eftersom IoT-produkterna är trådlöst uppkopplade behöver de en intern strömkälla i form av ett batteri. Många av de existerande kommunikationsprotokollen lämpar sig därför inte för IoT-lösningar eftersom dessa är strömkrävande. Alternativ till dessa kommunikationsprotokoll har därför tagits fram, till exempel LTE-M, NB-IoT och LoRaWAN.

Studien utfördes i samarbete med Etteplan. Etteplan vill satsa på LoRaWAN och vill därmed få en djupare kunskap inom LoRaWAN. Därmed valdes det att undersöka hur olika faktorer påverkar signalstyrkan och sändningstiden i ett LoRaWAN. Studiens fokus har därmed varit på kommunikationen mellan en IoT-nod och en mottagare i ett LoRaWAN, därmed är studiens syfte:

Att visa på hur olika datahastigheter, avstånd och miljöer påverkar kvaliteten på informationen som sänds från en IoT-nod till en mottagare i ett LoRaWAN.

Design science research användes som forskningsmetod då i design science research konstrueras en artefakt som att sedan undersöks. I studiens fall konstruerades ett LoRaWAN där sedan kommunikationen mellan en IoT-nod och mottagare i detta LoRaWAN studerades. För att studera kommunikationen mellan en IoT-nod och en mottagare utfördes två experiment. Experimenten utfördes samtidigt där skillnaden låg i datat som samlades in, det ena experimentet samlade in signalstyrkan och den andra sändningstiden. Experimentet utfördes i två olika miljöer, en med fri sikt och en med blockeringar. I experimentet positionerades IoT-noden på olika avstånd med olika datahastigheter.

Resultatet från studien visar hur olika datahastigheter, avstånd och miljöer påverkade kvaliteten på informationen mellan en IoT-nod och mottagare och hur de relateras till tidigare forskning. Datahastigheten var den faktorn som påverkade kvaliteten på informationen mest. Datahastigheten hade minimal påverkan på signalstyrkan, men stor påverkan på antal förlorade datapaket och sändningstider. De två olika miljöerna hade ingen påverkan på sändningstiden, men signalstyrkan var över 10 dbm lägre i stadsmiljön än med fri sikt. Avståndet hade ingen påverkan på sändningstiden och minimal påverkan på signalstyrkan.

Place, publisher, year, edition, pages
2018. , p. 34
Keywords [en]
LoRaWAN, LoRa, Arduino Uno, IoT, communication protocol
Keywords [sv]
LoRaWAN, LoRa, Arduino Uno, IoT, kommunikationsprotokoll
National Category
Communication Systems
Identifiers
URN: urn:nbn:se:hj:diva-41399ISRN: JU-JTH-DTA-1-20180056OAI: oai:DiVA.org:hj-41399DiVA, id: diva2:1246983
External cooperation
Etteplan
Subject / course
JTH, Computer Engineering
Supervisors
Examiners
Available from: 2018-09-18 Created: 2018-09-10 Last updated: 2018-09-18Bibliographically approved

Open Access in DiVA

fulltext(1223 kB)139 downloads
File information
File name FULLTEXT01.pdfFile size 1223 kBChecksum SHA-512
1078261ea91dd6e14215e72434cd7ee1632ff7e32f73cd2e7124daab97fbd0b797a9092fa51d5f3584d68184648bcab6d7255b4f534a2d1bf794d854cf7e65a0
Type fulltextMimetype application/pdf

Search in DiVA

By author/editor
Kara, DilenJalil, Zaid
By organisation
JTH, Computer Science and Informatics
Communication Systems

Search outside of DiVA

GoogleGoogle Scholar
Total: 139 downloads
The number of downloads is the sum of all downloads of full texts. It may include eg previous versions that are now no longer available

urn-nbn

Altmetric score

urn-nbn
Total: 446 hits
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • harvard1
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf