Evaluación de tecnologías LPWAN para escenarios de Smart Cities

Abstract

[SPA]Con el avance de las tecnologías de comunicaciones, se está demostrando que el Internet de las Cosas (IoT) es, cada vez más, una realidad. Una de las tecnologías que más está avanzando en este campo es la tecnología LPWAN (Low-Power Wide-Area Network) o tecnología de red amplia y baja potencia. Dentro de ella, destaca la plataforma LoRaWAN, sobre la que se realizará un estudio de su desempeño en diferentes escenarios reales. El presente trabajo consta de dos partes, un estudio teórico del despliegue de antenas necesario para dar cobertura LoRaWAN al centro urbano de Murcia y de Cartagena y una parte experimental cuyo objetivo es hacer un análisis del funcionamiento de esta tecnología mediante las distintas pruebas que se han llevado a cabo. A través de estas pruebas se ha intentado encontrar el rango de cobertura y fiabilidad de LoRaWAN en tres escenarios diferentes: urbano, suburbano y rural. Para el análisis de la comunicación, se han ido cambiando distintos parámetros de configuración de la misma como el Spreading Factor (SF), el Coding Rate (CR) y el tamaño de Payload con el fin de ver las variaciones en las métricas de red en los distintos escenarios y, una vez obtenidos todos los datos, se ha realizado un estudio para analizar las mejores condiciones adaptadas a cada escenario en relación con la variación de cada uno de estos factores.[ENG]With the advance of communication technologies, it is clear that Internet of Things (IoT) is becoming a reality. One of the technologies that is advancing the most in this area is Low-Power Wide-Area Network technology (LPWAN). Following this paradigm, LoRaWAN platform stands out, so it will be the focus of this study. The present work consists of two parts, a theoretical study of the deployment of antennas necessary to provide with LoRaWAN coverage the urban center of Murcia and Cartagena, and an experimental part whose objective is to make an analysis of this technology through the different tests that we have carried out. Through these tests we have tried to find the range of coverage and reliability of LoRaWAN in three different scenarios: rural, semi-rural, and urban. For the analysis of the communications, we have tuned different configuration parameters of LoRaWAN such as Spreading Factor (SF), Coding Rate (CR) and Payload length in order to evaluate the variations of the network performance in the different scenarios and, once all the data have been obtained, we have made a study of the best conditions adapted to each scenario in relation to the variation of each of these factors.