Undersøkelse avkonnektivitet, energi forbruk og sanntids-egenskaper i et LoRa-nettverk, med vibrasjons-sensorer som bruksområde

Abstract

Distribuerte målesystem har blitt brukt i industrien i flere år og med stor suksess. Nye teknologier innenfor IoT åpner opp for nye løsninger i verdenen av kontroll og målesystemer. LoRaWAN er en av mange protokoller laget spesielt for lav-energi IoT enheter. En trådløs vibrasjon-måler som bruker LoRa for kommunikasjon ble designet og implementert. Ett sett med vibrasjon-målere ble utplassert med det formål å simulere ett distribuert målesystem med LoRaWAN som kommunikasjon. Denne oppgaven undersøker LoRaWAN’s egenskaper innenfor synkronisering, energi-forbruk og konnektivitet. Løsningen var i stand til å samle inn vibrasjonsdata fra forskjellige sensorer og lagre dataen på en ekstern server. En full løsning ble aldri implementert og testet. Ett distribuert målesystem med LoRaWAN som kommunikasjon ble deployert og data innsamlet. LoRa ble brukt til å synkronisere sensorer og det ble bevist å være en mulig løsning for kommunikasjon i et distribuert målesystem.

Distributed measurement systems have been used in the industry for years and with great success. However new technologies in IoT opens up for new solutions in the world of control and sensory systems. LoRaWAN is one of many protocols made specifically for low-power IoT devices. In this thesis an embedded vibration-sensor has been designed, tested and implemented, using LoRa as communication. A set of vibration-sensors has been deployed in order to simulate a DMS (distributed measurement system) using LoRaWAN as a communications protocol. This thesis investigates synchronization, power-consumption and connectivity properties of LoRaWAN, with a DMS as a use-case. The deployed system managed to successfully gather vibration data and store it on a remote server. A full solution covering all aspects were never deployed. However, a DMS with LoRaWAN as communications were deployed and data was collected. Synchronization was done using LoRa and that proved to be a feasible solution for communications in DMS.