Caracterización del canal inalámbrico de un sistema LoRa aplicado a parcelas de maíz

Abstract

ESPOL cuenta con una granja experimental que necesita monitoreo para mejorar el plan de riego y reducir costos energéticos. Para garantizar un diseño eficiente de red de sensores inalámbricos se deben conocer las características de propagación de la señal en el medio. Este trabajo propone el uso de modelos de propagación de múltiples gradientes, correlación de Pearson y zonas de Fresnel para el análisis de obstrucciones y el comportamiento de la señal en parcelas de maíz en la granja. Se usaron nodos sensores para mediciones de RSSI a 3 diferentes alturas (0.5, 1 y 2 [m]) y 4 trayectorias empleando LoRa como tecnología de comunicación. Mediante estaciones meteorológicas se registraron datos de parámetros de cultivo y ambientales. Del estudio resultó que a mayor altura mejoraba la cobertura de la señal siempre que no existiera obstrucción considerable por concreto, árboles o terreno. Parámetros como la temperatura, humedad del ambiente, radiación solar y presión atmosférica no parecen incidir en los valores de RSSI a alturas más alejadas del suelo. No obstante, en las proximidades del suelo se notó una aparente relación (de carácter débil), por lo que es recomendable un estudio más profundo sobre este tema. Para caracterizar una zona agrícola real hacen falta más de dos gradientes para verdaderamente entender el comportamiento de la señal y la atenuación que sufre a lo largo de la zona.