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dc.creatorOliveira, Luiz-
dc.contributor.advisor1Rodrigues, Joel José Puga Coelho-
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/2907270080464933por
dc.contributor.referee1Rodrigues, Joel José Puga Coelho-
dc.contributor.referee1Latteshttp://lattes.cnpq.br/2907270080464933por
dc.contributor.referee2Rabelo, Ricardo de Andrade Lira-
dc.contributor.referee3Marins, Carlos Nazareth Motta-
dc.contributor.referee3Latteshttp://lattes.cnpq.br/1017511698822128por
dc.date.accessioned2019-02-18T13:02:17Z-
dc.date.issued2018-12-20-
dc.identifier.citationOliveira, Luiz. Performance assessment of loRa and sigfox protocols in mobility scenarios. 2018. [114]. dissertação( Mestrado em Engenharia de Telecomunicações) - Instituto Nacional de Telecomunicações, [Santa Rita do Sapucai] .por
dc.identifier.urihttp://tede.inatel.br:8080/tede/handle/tede/179-
dc.description.resumoA Internet de Coisas (do Inglês, Internet of Things – IoT) visa oferecer a capacidade de conectar objetos comuns à Internet fornecendo conteúdo e informações ao usuário, independentemente de sua localização. Devido à grande variedade de aplicativos e à diversidade de recursos necessários para atender a um aplicativo, as tecnologias IoT estão impulsionando um forte avanço tecnológico para atender a essa demanda, ao mesmo tempo em que tentam acompanhar a evolução desses aplicativos. As características exigidas pelos aplicativos, como área de cobertura, escalabilidade, taxa de dados de transmissão e aplicabilidade, referem-se às características de camada de Controle de Acesso ao Meio (do Inglês, Medium Access Control - MAC) de cada protocolo. É possível comparar as características e requisitos necessários do protocolo para superar as aplicações exigidas. Esta dissertação explora protocolos de camada de controle de acesso ao meio (MAC) que são usados em IoT com uma descrição detalhada de tais protocolos agrupados por curta e longa distância, de acordo com a respetivo raio de cobertura. Para os protocolos de cobertura de curto alcance são considerados os seguintes: Identificação por Radiofreqüência (Radio Frequency Identification - RFID), Comunicação de Campo Próximo (Near Field Communication NFC), Bluetooth IEEE 802.15.1, Bluetooth de baixa energia (Bluetooth Low Energy - BLE), IEEE 802.15.4, Wireless-HART ( Highway Addressable Remote Transducer Protocol), Z-Wave,Weightless e IEEE 802.11 a/b/g/n/ah. Para o grupo de longa distância, os protocolos NB-IoT (Banda Estreita - IoT), LTE (Long Term Evolution), LoRa - Long Range Protocol e SigFox são estudados. Para cada grupo de protocolos, um estudo comparativo é realizado considerando suas características, limitações e comportamento, a fim de fornecer insumos e um estudo de referência para outras aplicações de IoT. Tópicos de pesquisa em aberto sobre o tema também sao identificados. Dentro os protocolos existentes, o estudo foca-se na avaliação comparativa do desempenho dos protocolos LoRa e Sigfox. O estudo propõe métricas qualitativas e quantitativas para avaliar o desempenho destes protocolos considerando ambientes com suporte à mobiliade. O estudo foi realizado através de uma metodologia de pesquisa baseada em estudos de caso. Para obter os dados necessários para o estudo comparativo, foram construídos dois protótipos reais com uma aplicação utilizando cada tecnologia, isto é, uma aplicação para monitoramento da localização de objectos em tempo real. Cada protótipo possui um sensor GPS (Global Positioning System) para informar o ponto de coleta dos dados necessários. Foram desenvolvidos os códigos de programação para o funcionamento dos terminais de cada protocolo bem como as interfaces gráficas compondo a aplicação, para melhor visualização dos dados coletados. Os resultados discutidos apresentam o comportamento dos dois protocolos e o desempenho da transmissão de acordo com as métricas sugeridas. Pelos resultados obtidos pode-se concluir que o comportamento dos dois protocolos estudados não possuem relacionamento direto podendo apresentar diferentes características entre eles, mesmo estando no mesmo ambiente de utilização. Nota-se também que o fato de estarem transmitindo ao mesmo tempo não influenciou em nenhum parâmetro de eficiência. Com isso, percebe-se que a coexistência entre eles não afeta o desempenho de cada um.por
dc.description.abstractInternet of Things (IoT) aims to offer the ability to connect common objects to the Internet providing content and information to the user, regardless of their location. Due to the wide variety of applications and the diversity of resources required to serve an application, IoT technologies are driving strong technological advancement to meet this demand, while trying to keep pace with the evolution of these applications. The characteristics required by applications, such as coverage area, scalability, transmission data rate and applicability, refer to the Medium Access Control (MAC) layer characteristics of each protocol. It is possible to compare the protocol characteristics and requirements necessary to overcome the required applications. This dissertation explores media access control layer (MAC) protocols that are used in IoT with a detailed description of such protocols grouped by short and long distance, according to their coverage radius. For short-range coverage protocols, the following are considered: Radio Frequency Identification (RFID), Near Field Communication (NFC), Bluetooth, IEEE 802.15.1, Bluetooth Low Energy, IEEE 802.15.4, Wireless-HART (Highway Addressable Remote Transducer Protocol), Z-Wave, Weightless, and IEEE 802.11 a/b/g/n/ah. For the long-distance group, Narrow Band IoT (NB-IoT), Long Term Evolution (LTE), LoRa - Long Range Coverage Protocol, and SigFox protocols are studied. For each group of protocols, a comparative study is performed considering its characteristics, limitations and behavior, in order to provide inputs and a reference study for other IoT applications. Open research issues on the topic are also identified. Within the existing protocols, the study focuses on the performance comparison of LoRa and Sigfox protocols. The study proposes qualitative and quantitative metrics to evaluate the performance of these protocols considering environments with mobility support. The study was carried out through a research methodology based on case study. To obtain the results needed for a comparative study, two real prototypes were created with an application using each technology, i.e., an application for objects monitoring location in real time. Each prototype uses a Global Positioning System (GPS) sensor to inform the point of data collection. The software was developed for the terminals operation of each protocol as well as the graphical user interfaces composing the application for better visualization of collected data. The results discussed present the behavior of the two protocols and the transmission performance according to the suggested metrics. From the obtained results it is possible to conclude the behavior of the two studied protocols do not have direct relationship among them and can present different characteristics, even though they are use simultaneously in the same environment. It is also observed the fact that transmitting at the same time did not influenced any efficiency parameter. With this, it is noticed the coexistence between them does not affect the performance of each other.eng
dc.description.provenanceSubmitted by Tede Dspace (tede@inatel.br) on 2019-02-18T13:02:17Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao Luiz Oliveira Dezembro 2018 (2).pdf: 12457081 bytes, checksum: 64b02ba04755a78ad95219eeec43ee60 (MD5)eng
dc.description.provenanceMade available in DSpace on 2019-02-18T13:02:17Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao Luiz Oliveira Dezembro 2018 (2).pdf: 12457081 bytes, checksum: 64b02ba04755a78ad95219eeec43ee60 (MD5) Previous issue date: 2018-12-20eng
dc.formatapplication/pdf*
dc.thumbnail.urlhttp://tede.inatel.br:8080/jspui/retrieve/1449/Dissertacao%20Luiz%20Oliveira%20Dezembro%202018%20%282%29.pdf.jpg*
dc.languageengpor
dc.publisherInstituto Nacional de Telecomunicaçõespor
dc.publisher.departmentInstituto Nacional de Telecomunicaçõespor
dc.publisher.countryBrasilpor
dc.publisher.initialsINATELpor
dc.publisher.programMestrado em Engenharia de Telecomunicaçõespor
dc.rightsAcesso Abertopor
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nd/4.0/-
dc.subjectInternet das coisas; Internet of Things; Low-Rate Wireless Personal Area Networks; LR-WPAN; Low Power Wide Area Network; LPWAN; Protolo de controlo de acesso ao meio; MAC; LoRa; LoRaWAN; Long Range Wide Area Network; Sigfox; Mobilidade; Protótipo real; Estudo comparativo; Avaliação do desempenho.por
dc.subjectInternet of Things; Low-RateWireless Personal Area Networks; LR-WPAN; Low Power Wide Area Network; LPWAN; Medium Access Control protocol; MAC; LoRa; LoRaWAN; Long Range Wide Area Network; Sigfox; Mobility; Real prototype; Comparative study; Performance assessment.eng
dc.subject.cnpqEngenharia - Telecomunicaçõespor
dc.titlePerformance assessment of loRa and sigfox protocols in mobility scenariospor
dc.typeDissertaçãopor
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Dissertacao Luiz Oliveira Dezembro 2018 (2).pdfPerformance assessment of loRa and sigfox protocols in mobility scenarios12.17 MBAdobe PDFThumbnail

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