Technological advances in the Internet of Things (IoT) have lead the way for technology to be used in ways that were never possible before. Through the development of devices with low-power radios, Wireless Sensor Networks (WSN) can be configured for almost any type of application. Agricultural has been one example where IoT and WSN have been able to increase productivity, efficiency, and output yield. Systems that previously required manual operation can be easily replaced with sensors and actuators to automate the process such as irrigation and disease management. Powering these devices is a concern as batteries are often required due to devices being located where electricity is not readily available. In this paper, a comparison is performed between three wireless technologies: IEEE 802.15.4 (Zigbee), Long Range Wireless Area Network (LoRaWAN), and IEEE 802.11g (WiFi 2.4~GHz) for agricultural monitoring with energy harvesting capabilities. According to experimental results, LoRaWAN is the optimal technology to use in an agricultural monitoring system where power consumption and network lifetime are a priority. The experimental results can be used for the selection of wireless technology for agricultural monitoring following application requirements.

Bản dịch tiếng Việt:

Những tiến bộ công nghệ trong Internet of Things (IoT) đã dẫn đường cho công nghệ được sử dụng theo những cách chưa từng có trước đây. Thông qua sự phát triển của các thiết bị có sóng vô tuyến công suất thấp, Mạng cảm biến không dây (WSN) có thể được cấu hình cho hầu hết mọi loại ứng dụng. Nông nghiệp là một ví dụ trong đó IoT và WSN có thể tăng năng suất, hiệu quả và năng suất đầu ra. Các hệ thống trước đây yêu cầu vận hành thủ công có thể dễ dàng được thay thế bằng cảm biến và thiết bị truyền động để tự động hóa quy trình như quản lý tưới tiêu và dịch bệnh. Việc cấp nguồn cho các thiết bị này là một mối quan tâm vì thường cần đến pin do các thiết bị được đặt ở nơi không có điện. Trong bài viết này, chúng tôi thực hiện so sánh giữa ba công nghệ không dây: IEEE 802.15.4 (Zigbee), Mạng không dây tầm xa (LoRaWAN) và IEEE 802.11g (WiFi 2.4~GHz) để giám sát nông nghiệp với khả năng thu hoạch năng lượng. Theo kết quả thử nghiệm, LoRaWAN là công nghệ tối ưu để sử dụng trong hệ thống giám sát nông nghiệp trong đó mức tiêu thụ điện năng và tuổi thọ mạng là ưu tiên hàng đầu. Các kết quả thực nghiệm có thể được sử dụng để lựa chọn công nghệ không dây phục vụ giám sát nông nghiệp theo yêu cầu ứng dụng.

Document Ready

Click below to load the full PDF document natively.