Un sistema de red de largo alcance de 2.4G y un esquema de programación para monitoreo ambiental acuático
Autores: Zhang, Zheng; Cao, Shouqi; Wang, Yuntengyao
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2019
Acceso abierto
Artículo científico
2019
Un sistema de red de largo alcance de 2.4G y un esquema de programación para monitoreo ambiental acuático
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Comunicaciones inalámbricas
Pesca costera
Monitoreo ambiental acuático de gran área
LPWAN
Red de área amplia de baja potencia
DMSF-TDMA
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 27
Citaciones: Sin citaciones
Las comunicaciones inalámbricas para aplicaciones de pesca costera y monitoreo ambiental acuático a gran escala son realmente desafiantes, debido a las características de un largo período de monitoreo, una gran área de cobertura y condiciones adversas de transmisión. Recientemente, LPWAN (red de área amplia de baja potencia) se convirtió en la nueva solución para abordar estos desafíos, debido a su larga distancia de transmisión y bajo consumo de energía de los nodos finales. En este documento, diseñamos un sistema de red novedoso para monitoreo ambiental acuático, basado en tecnología de 2.4G de largo alcance, que consistía en una puerta de enlace de doble canal de bajo costo y nodos finales. Se propuso un esquema DMSF (factores de expansión múltiple de doble canal)-TDMA (acceso múltiple por división de tiempo) MAC (control de acceso al medio) para este sistema, que reduce en gran medida la probabilidad de colisión de canales, y mejora la transmisión en tiempo real para datos urgentes y la vida útil promedio de los nodos finales. Verificamos la aplicabilidad de la tecnología de 2.4G de largo alcance en un entorno acuático, mediante experimentos de comunicación punto a punto sobre agua de lago. La evaluación de rendimiento y análisis de DMSF-TDMA se presentan a través de simulaciones, y comparación con otros esquemas existentes. Los resultados demostraron el beneficio de nuestro esquema propuesto, en términos de la tasa de entrega de paquetes, retraso y consumo de energía.
Descripción
Las comunicaciones inalámbricas para aplicaciones de pesca costera y monitoreo ambiental acuático a gran escala son realmente desafiantes, debido a las características de un largo período de monitoreo, una gran área de cobertura y condiciones adversas de transmisión. Recientemente, LPWAN (red de área amplia de baja potencia) se convirtió en la nueva solución para abordar estos desafíos, debido a su larga distancia de transmisión y bajo consumo de energía de los nodos finales. En este documento, diseñamos un sistema de red novedoso para monitoreo ambiental acuático, basado en tecnología de 2.4G de largo alcance, que consistía en una puerta de enlace de doble canal de bajo costo y nodos finales. Se propuso un esquema DMSF (factores de expansión múltiple de doble canal)-TDMA (acceso múltiple por división de tiempo) MAC (control de acceso al medio) para este sistema, que reduce en gran medida la probabilidad de colisión de canales, y mejora la transmisión en tiempo real para datos urgentes y la vida útil promedio de los nodos finales. Verificamos la aplicabilidad de la tecnología de 2.4G de largo alcance en un entorno acuático, mediante experimentos de comunicación punto a punto sobre agua de lago. La evaluación de rendimiento y análisis de DMSF-TDMA se presentan a través de simulaciones, y comparación con otros esquemas existentes. Los resultados demostraron el beneficio de nuestro esquema propuesto, en términos de la tasa de entrega de paquetes, retraso y consumo de energía.