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Iotof: un PHY de subida de baja tasa totalmente pasivo de largo alcance para IoT sobre fibra

Autores: Díaz, Camilo A. R.; Leitão, Cátia; Marques, Carlos A.; Alberto, Nélia; Domingues, M. Fátima; Ribeiro, Tiago; Pontes, Maria J.; Frizera, Anselmo; Antunes, Paulo F.C.; André, Paulo S.; Ribeiro, Moisés R.N.

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2019

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Acceso abierto

Artículo científico
2019

Iotof: un PHY de subida de baja tasa totalmente pasivo de largo alcance para IoT sobre fibra


Categoría

Ingeniería y Tecnología

Subcategoría

Ingeniería Eléctrica y Electrónica

Palabras clave

Internet de las cosas
Conectividad inalámbrica
Fibras ópticas
Vulnerabilidades de seguridad
Tasa de datos
Alcance largo.

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 51

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
Los dispositivos de Internet de las cosas (IoT) dependen en gran medida de la conectividad inalámbrica. Existen limitaciones intrínsecas pasadas por alto, como el alcance, la disponibilidad, la seguridad y las vulnerabilidades de seguridad estrechamente asociadas con las soluciones inalámbricas. La conectividad por cable es la alternativa para abordar esos problemas, y las fibras ópticas que conectan directamente los dispositivos IoT podrían proporcionarles características únicas como un ancho de banda enorme, un alcance largo, integridad de la señal y un alto grado de seguridad para la información transmitida. Sin embargo, puede resultar prohibitivo para los dispositivos IoT que consumen mucha energía y tienen conversiones eléctricas a ópticas costosas. En este documento, primero se identifica un nicho para IoT sobre fibra (IoToF) basado en soluciones ópticas completamente pasivas para un alcance largo aguas arriba de una conectividad óptica de baja tasa de datos sobre fibras oscuras. Luego, propusimos, implementamos y caracterizamos una conectividad física de prototipo (PHY) basada en modulación acústico-óptica de bajo costo con rejilla de Bragg de fibra (FBG) en dispositivos IoT y un filtrado óptico respectivo en el receptor como discriminador de longitud de onda. Finalmente, realizamos una demostración experimental de comunicación de datos aguas arriba basada en una simple modulación de frecuencia por desplazamiento de M-ary (FSK), con una velocidad de baudios de 300 bps transmitida en un rango de 30 km. En términos de tasa de datos y alcance para aplicaciones de nicho, IoToF puede superar a las tecnologías inalámbricas tradicionales, como Sigfox o LoRa. IoToF permitirá monitorear áreas urbanas con un espectro escaso y contaminado, áreas industriales que requieren seguridad intrínseca y enviar datos de dispositivos IoT en ubicaciones remotas con una propagación inalámbrica desfavorable pero con fibras oscuras disponibles.

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