Avaliação de algoritmos ADR para redes Long Range

Resumo

Dispositivos sem fio permitem uma ampla variedade de aplicações e a eficiência energética é requisito chave para maximizar o tempo de vida da bateria dos dispositivos das redes de Internet of Things (IoT). Dentre as novas tecnologias de redes IoT, destaca-se a técnica de transmissão Long Range (LoRa) cuja característica principal é a transmissão entre dispositivos com eficiência energética em distâncias longas. Um desafio inerente à questão energética do rádio LoRa é determinar qual o conjunto de parâmetros de transmissão mais apropriado e, para contorná-lo, o mecanismo Adaptive Data Rate (ADR) pode ser empregado. Neste sentido, este trabalho avaliou experimentalmente o mecanismo ADR proposto por Bor & Roedig (ADR BR) e comparou seu desempenho com o mecanismo proposto pela Long Range Wide Area Network (LoRaWAN), com base no número total de frames, número de iterações e o consumo energético do conjunto de parâmetros ao final da execução. Os experimentos foram conduzidos utilizando o rádio LoRa SX1276, em ambiente urbano. O projeto utilizou apenas nós do tipo endpoint formando uma rede ponto a ponto entre o source     e o sync, sem o uso de equipamentos do tipo gateway. Os principais resultados indicaram que o algoritmo ADR BR determinou um conjunto de parâmetros com consumo até aproximadamente 91% menor quando comparado à configuração determinada através do algoritmo LoRaWAN para o mesmo cenário. Utilizando-se o mecanismo de early termination, notou-se uma redução de aproximadamente 1/3 do número total de pacotes necessários para o algoritmo determinar o conjunto final.