La localización de nodos al aire libre utilizando redes neuronales aleatorias para redes LoRa IoT urbanas a gran escala
Autores: Ingabire, Winfred; Larijani, Hadi; Gibson, Ryan M.; Qureshi, Ayyaz-UI-Haq
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2021
Acceso abierto
Artículo científico
2021
La localización de nodos al aire libre utilizando redes neuronales aleatorias para redes LoRa IoT urbanas a gran escala
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería de Software
Palabras clave
Localización precisa
Redes de sensores inalámbricos
Internet de las Cosas
LoRaWAN
Indicador de Fuerza de Señal Recibida
Redes Neuronales Aleatorias
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 38
Citaciones: Sin citaciones
La localización precisa para los dispositivos finales de sensores inalámbricos es crítica, especialmente para aplicaciones basadas en la ubicación en Internet de las Cosas (IoT) como la atención médica remota, donde se necesita una respuesta rápida a servicios de emergencia o mantenimiento. Los Sistemas de Posicionamiento Global (GPS) son ampliamente conocidos por sus servicios de localización al aire libre; sin embargo, el alto consumo de energía y el costo del hardware se convierten en un obstáculo significativo para las densas redes de sensores inalámbricos en áreas urbanas a gran escala. Por lo tanto, tecnologías inalámbricas como las Redes de Área Amplia de Largo Alcance (LoRaWAN) están siendo investigadas en diferentes aplicaciones de IoT con conciencia de ubicación debido a tener más ventajas con características de bajo costo, largo alcance y bajo consumo de energía. Además, varios métodos de localización, incluidas técnicas de localización por huella digital, están presentes en la literatura pero con diferentes limitaciones. Este estudio utiliza los valores del Indicador de Fuerza de Señal Recibida (RSSI) de LoRaWAN para predecir las coordenadas desconocidas de posición X e Y en un conjunto de datos de LoRaWAN disponible públicamente para Amberes en Bélgica utilizando Redes Neuronales Aleatorias (RNN). El sistema de localización propuesto logra una precisión de alto nivel mejorada para áreas urbanas densas al aire libre y supera a los sistemas de localización basados en LoRa convencionales presentes en otros trabajos, con un error mínimo medio de localización de 0.29 m.
Descripción
La localización precisa para los dispositivos finales de sensores inalámbricos es crítica, especialmente para aplicaciones basadas en la ubicación en Internet de las Cosas (IoT) como la atención médica remota, donde se necesita una respuesta rápida a servicios de emergencia o mantenimiento. Los Sistemas de Posicionamiento Global (GPS) son ampliamente conocidos por sus servicios de localización al aire libre; sin embargo, el alto consumo de energía y el costo del hardware se convierten en un obstáculo significativo para las densas redes de sensores inalámbricos en áreas urbanas a gran escala. Por lo tanto, tecnologías inalámbricas como las Redes de Área Amplia de Largo Alcance (LoRaWAN) están siendo investigadas en diferentes aplicaciones de IoT con conciencia de ubicación debido a tener más ventajas con características de bajo costo, largo alcance y bajo consumo de energía. Además, varios métodos de localización, incluidas técnicas de localización por huella digital, están presentes en la literatura pero con diferentes limitaciones. Este estudio utiliza los valores del Indicador de Fuerza de Señal Recibida (RSSI) de LoRaWAN para predecir las coordenadas desconocidas de posición X e Y en un conjunto de datos de LoRaWAN disponible públicamente para Amberes en Bélgica utilizando Redes Neuronales Aleatorias (RNN). El sistema de localización propuesto logra una precisión de alto nivel mejorada para áreas urbanas densas al aire libre y supera a los sistemas de localización basados en LoRa convencionales presentes en otros trabajos, con un error mínimo medio de localización de 0.29 m.