Study and implementation of LoRa Physical Layer

Abstract

Στο μέλλον των τηλεπικοινωνιών, κάθε αντικείμενο θα είναι συνδεδεμένο στο διαδίκτυο. Θα σχηματίζουν ένα δίκτυο, το οποίο θα "αισθάνεται" και θα συλλέγει δεδομένα από τον περιβάλλον τους. Το όνομα του δικτύου είναι Internet of Things (Διαδίκτυο των Πραγμάτων). Το Internet of Things ανοίγει νέες δυνατότητες για εφαρμογές, όπως είναι η αυτοματοποίηση συγκεκριμένων, πρώην χειροκίνητων ενεργειών. Λαμβάνοντας υπόψη τον αντίκτυπο που είχε το κλασικό διαδίκτυο στις ζωές μας, μπορούμε να φανταστούμε το μέγεθος της αλλαγής που θα επιφέρει το IoT. Για να επιτύχει, είναι αναγκαία η ανάπτυξη νέων πρωτοκόλλων επικοινωνίας, τα οποία θα ανταποκρίνονται στις απαιτήσεις του. Δεν χρειάζεται απαραίτητα υψηλές ταχύτητες, καθώς το πλήθος των συσκευών που συνδέεται σε αυτό, θα προσφέρει τεράστιες ποσότητες δεδομένων. Τα δίκτυα χαμηλής ισχύος ευρείας περιοχής (Low Power Wide Area Networks-LPWAN), είναι ένα νέο παράδειγμα επικοινωνίας, που καλύπτει τις απαιτήσεις του IoT για επικοινωνίες μεγάλης εμβέλειας και χαμηλή κατανάλωση ενέργειας, θυσιάζοντας τις υψηλές ταχύτητες. Σκοπός της διπλωματικής εργασίας είναι η μελέτη και υλοποίηση του LoRa, ενός πρωτοκόλλου επικοινωνίας, το οποίο προτάθηκε από τη Semtech. Παρέχει χαμηλή κατανάλωση ενέργεια, κλιμακωτό εύρος ζώνης και είναι ανεκτικό στις παρεμβολές, τις διαλείψεις και το φαινόμενο Doppler. Επιπλέον, μπορεί να χρησιμοποιηθεί για επικοινωνίες μεγάλης εμβέλειας. Αυτές οι ιδιότητες, το κάνουν ιδανικό για το IoT.