Arquitectura basada en LORA para inteligencia ambiental en reservas naturales

Abstract

Dentro del contexto de Inteligencia Ambiental, surgen distintos sistemas con el fin de monitorear a la naturaleza de manera remota. Se presentan distintas opciones en las que una mezcla de sensores y gateways colocados en zonas remotas, monitorean los aspectos principales y, mediante un análisis posterior de los datos, el ser humano es capaz de cuidar los ecosistemas sin involucrarse. En este trabajo se presenta una arquitectura de Edge Computing basada en LoRa, la capa física de un protocolo de comunicación, utilizando dos redes LoRaWAN y AlLoRa. El sistema está diseñado para monitorear zonas remotas, por lo que el aspecto de cobertura y escalabilidad son claves a la hora de presentar el diseño. El sistema fue implementado usando un RAK7391, un gateway que permite hasta 16 canales de LoRaWAN y se le fue incluído una Heltec WiFi LoRa 32 para poder recibir la señal de AlLoRa. Se analizó el sistema en base a la cobertura dada, la posibilidad de escalar, la sostenibilidad y la posibilidad de integración con otras aplicaciones. Se llegó a la conclusión de que es un sistema que sirve como base para implementaciones futuras, la cobertura es lo suficiente como para cubrir una zona remota y la sostenibilidad es deseada, en cuanto a escalabilidad deja espacio para la mejora, por lo que se propone un análisis más profundo en trabajos futuros.

Within the context of Ambient Intelligence, different systems emerge to remotely monitor nature. Various options are presented, involving a combination of sensors and gateways placed in remote areas, to monitor key aspects. Through subsequent data analysis, humans are capable of caring for ecosystems without direct involvement. This work presents an Edge Computing architecture based on LoRa, a physical layer of a communication protocol, utilizing two networks: LoRaWAN and AlLoRa. The system is designed for monitoring remote areas, where coverage and scalability are crucial aspects of the design. The implementation utilized a RAK7391 gateway, supporting up to 16 LoRaWAN channels, along with a Heltec WiFi LoRa 32 to receive the AlLoRa signal. The system was analyzed based on its coverage, scalability, sustainability, and potential integration with other applications. It was concluded that the system serves as a foundation for future implementations, providing sufficient coverage for remote areas and desirable sustainability. As for scalability, there is room for improvement, suggesting further in-depth analysis in future works.