Publication detail

Praktická implementace geolokace v sítích typu LoRaWAN

POSPÍŠIL, J. FUJDIAK, R.

Original Title

Praktická implementace geolokace v sítích typu LoRaWAN

English Title

Practical implementation of geolocation in LoRaWAN

Type

journal article - other

Language

Czech

Original Abstract

S příchodem zařízení internetu věcí (IoT) přichází na řadu nespočet možností jejich využití v každodenním životě člověka. Jedním ze zajímavých rozšíření lze nalézt v možnosti sledovat polohu těchto zařízení. IoT zařízení jsou mnohdy bateriově napájena, což znemožňuje využití GPS modulů pro geolokaci z důvodu vysoké energetické náročnosti. Z tohoto důvodu jsou hledány v IoT sítích nové možnosti. Tento článek se zabývá zkoumáním možností geolokace v nízkoenergetických bezdrátových sítích (LPWAN), resp. vybranou technologií LoRaWAN. Vzhledem k tomu, že LPWAN zařízení se vyznačují komunikací na velkou vzdálenost (km), je určení pozice těchto zařízení velmi přínosnou informací, např. při sledování pohybu zásilek. Nejprve jsou rozebrány obecné možnosti geolokace v LoRaWAN s výběrem vhodné metody pro tuto technologii. Ze srovnání byla zvolena metoda rozdílu časů příchodu (TDoA), která byla následně prakticky implementována. Dále je popsáno experimentální prostředí, včetně způsobu měření, použitého hardware i software. Článek se zabývá geolokací koncových zařízení pomocí TDoA a následně filtrací dat pro potlačení odlehlých výsledků. S využitím filtrace průměrováním klouzavých mediánů bylo dosaženo chyby určení polohy 467 m.

English abstract

With the advent of internet of things (IoT) devices, there are countless ways of using them in everyday life. One of the interesting extensions can be found right in the ability to track the location of these devices. IoT devices are often battery-powered, which makes it impossible to use GPS modules for geolocation due to high energy consumption. For this reason, new possibilities are being sought in IoT networks. This paper deals with the exploration of geolocation possibilities in low-power wide-area-network (LPWAN), respectively long-range wide-area-network (LoRaWAN). Since LPWAN devices are characterized by long-distance communication (km), positioning of these devices is very useful information, e.g. movement parcel monitoring. This paper deals with the geolocation of end devices in wireless LoRaWAN technology. First, general geolocation methods in LoRaWAN technology are discussed with the selection of a suitable method for this technology. The comparison revealed the time-difference of arrival (TDoA) method as the best solution, which was subsequently implemented. The experimental environment is described, including the method of measurement, used hardware and software. The paper deals with the geolocation of end-devices using TDoA and subsequently data filtering to suppress outliers. Using the moving median averaging a positioning error of 467 m was achieved.

Keywords

TDoA, geolokace, LoRaWAN, LPWAN, LoRa

Key words in English

TDoA, geolocation, LoRaWAN, LPWAN, LoRa

Authors

POSPÍŠIL, J.; FUJDIAK, R.

Released

1. 6. 2020

Publisher

Odborný vědecký časopis Trilobit

ISBN

1804-1795

Periodical

Trilobit

Year of study

2020

Number

1

State

Czech Republic

Pages from

1

Pages to

12

Pages count

12

URL

http://trilobit.fai.utb.cz/Data/Articles/PDF/9207aa39-a75f-4284-8c42-8e965708b080.pdf

BibTex

@article{BUT164202,
  author="Jan {Pospíšil} and Radek {Fujdiak}",
  title="Praktická implementace geolokace v sítích typu LoRaWAN",
  journal="Trilobit",
  year="2020",
  volume="2020",
  number="1",
  pages="1--12",
  issn="1804-1795",
  url="http://trilobit.fai.utb.cz/Data/Articles/PDF/9207aa39-a75f-4284-8c42-8e965708b080.pdf"
}