A Preliminary Study of UG2AG Link Quality in LoRa-based Wireless Underground Sensor Networks

计算机科学 无线传感器网络 计算机网络 软件部署 网络数据包 上传 无线 继电器 带宽(计算) 实时计算 物理层 功率(物理) 电信 量子力学 操作系统 物理
作者
Kaiqiang Lin,Hao Tu,Zhouwei Yu,Wuan Zheng,Wenchao He
标识
DOI:10.1109/lcn44214.2019.8990756
摘要

A reliable communication channel between the underground sensor nodes and aboveground devices is vital and mostly desirable for data collection, relay and upload for the wireless underground sensor networks (WUSNs). In particular, the analysis of the underground-to-aboveground (UG2AG) link quality is crucial for the practical realization and deployment of WUSNs. Recently, LoRa, as one of the low-power wide-area networks (LPWANs) technologies, has attracted substantial attentions for its unique advantages such as the low power consumption and long-range capability. However, to the best of our knowledge, its performance has not yet been quantitatively analyzed for LoRa-based WUSNs. In this paper, a preliminary evaluation of the LoRa's capability of serving a UG2AG channel are presented at various burial depths in two challenging media, i.e., attenuative soils and water. We experimentally analyze the influence of various physical layer (PHY) parameters, e.g., spreading factor (SF), bandwidth (BW), and coding rate (CR) on the LoRa's propagation performance in the field. The results reveal that the reliable UG2AG communication link (without packet loss) can be established at an internode distance greater than 50m when the LoRa device is buried 0.4m deep, even in soils with relatively high volumetric water content (VWC). Our field results successfully verify the theoretical model for the UG2AG channel. These results may have a significant impact on the deployment of LoRa-based WUSNs with the potential applications in underground utilities monitoring.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
刚刚
WhenSing完成签到,获得积分10
刚刚
1秒前
科目三应助Nick Green采纳,获得10
1秒前
1秒前
1秒前
pumbaaxu发布了新的文献求助10
2秒前
能能发布了新的文献求助10
3秒前
YC完成签到 ,获得积分10
3秒前
6秒前
6秒前
6秒前
7秒前
斯文败类应助兰晋彤采纳,获得10
7秒前
郭先森3316完成签到,获得积分10
8秒前
chengymao完成签到 ,获得积分10
9秒前
刻苦邑发布了新的文献求助10
9秒前
9秒前
ddzxcz发布了新的文献求助10
10秒前
believe发布了新的文献求助10
10秒前
11秒前
11秒前
chengymao发布了新的文献求助10
11秒前
健壮的便当完成签到,获得积分10
11秒前
11秒前
13秒前
愤怒的qiang完成签到,获得积分10
14秒前
www发布了新的文献求助10
14秒前
bkagyin应助西篱采纳,获得10
15秒前
简单爱发布了新的文献求助10
16秒前
今后应助wenruo采纳,获得10
16秒前
16秒前
17秒前
17秒前
343727237@qq.com完成签到,获得积分10
17秒前
果果关注了科研通微信公众号
17秒前
积极的珩发布了新的文献求助10
19秒前
hxc完成签到,获得积分20
19秒前
bkagyin应助夜之枫采纳,获得10
19秒前
19秒前
高分求助中
One Man Talking: Selected Essays of Shao Xunmei, 1929–1939 1000
Yuwu Song, Biographical Dictionary of the People's Republic of China 700
[Lambert-Eaton syndrome without calcium channel autoantibodies] 520
Sphäroguß als Werkstoff für Behälter zur Beförderung, Zwischen- und Endlagerung radioaktiver Stoffe - Untersuchung zu alternativen Eignungsnachweisen: Zusammenfassender Abschlußbericht 500
少脉山油柑叶的化学成分研究 430
Revolutions 400
MUL.APIN: An Astronomical Compendium in Cuneiform 300
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 有机化学 工程类 生物化学 纳米技术 物理 内科学 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 电极 光电子学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 2453551
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2125535
关于积分的说明 5412374
捐赠科研通 1854204
什么是DOI,文献DOI怎么找? 922222
版权声明 562297
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 493430