LoRa和LoRaWAN技術(shù)是相對較新的標準?；诼謇蚅oRaWAN大多數(shù)現(xiàn)有的研究集中于功能，如延遲，范圍，吞吐量和網(wǎng)絡容量(8，11，12，13 )。由于LoRa調(diào)制部署用于傳感器應用，因此幾篇論文評估了這項新技術(shù)的能耗。
在無線傳感器應用的能耗挑戰(zhàn)的推動下，許多最近的工作都集中在通信傳感器的功耗上。Terrasson等人。呈現(xiàn)在[超低功耗傳感器節(jié)點的能量模型。在這些論文中，作者描述了專用于無線傳感器網(wǎng)絡應用的傳感器節(jié)點的建模。但是，本研究中使用的RF模塊是CC1100模塊(短距離設備)，不包括LoRa技術(shù)。中提出了另一種能量估算模型，這項工作的目標是獲得傳感器節(jié)點的低功耗。為了節(jié)省電力，Mare S.等人。已經(jīng)得出結(jié)論，通信模塊和微控制器在它們不活動時必須盡可能長時間處于空閑狀態(tài)。這項工作提出了有趣的結(jié)果，但LoRa和LoRaWAN技術(shù)沒有納入本研究。Phui，et al。提出了LoRaWAN類與其功耗的比較。本研究的目的是提供LoRaWAN類的實驗比較，以驗證LoRa數(shù)據(jù)表中不同操作模式的公布當前水平。測量結(jié)果允許估計終端節(jié)點設備的壽命。然而，在本文中，作者沒有研究不同LoRaWAN參數(shù)的影響，如編碼率，通信范圍和傳輸功率水平對總消耗能量的影響。
許多其他研究提供了基于LoRa / LoRaWAN的傳感器節(jié)點的功耗。大部分的電流值，從數(shù)據(jù)表或通過經(jīng)驗手段獲得18，19，20 ，無需開發(fā)能夠估計并優(yōu)化無線傳感器的能量消耗的能量模型?？ㄋ_爾斯等人。開發(fā)出現(xiàn)有的模型，可以在中表征LoRaWAN器件的壽命和能源成本]。所提出的模型非常重要，并且使用當前流行的LoRaWAN平臺從測量結(jié)果中得出。然而，卡薩爾斯等人。不包括處理和傳感器單元的能耗。在我們的論文中，我們已經(jīng)為連接傳感器的應用場景建模了這些單元。另一個主要區(qū)別是我們已經(jīng)通過優(yōu)化LoRaWAN參數(shù)來說明我們的能量模型，例如擴頻因子SF，編碼率CR，帶寬BW，有效載荷大小和通信范圍。優(yōu)化這些參數(shù)對于降低傳感器節(jié)點的能耗非常重要。
提出先前的工作來估計傳感器節(jié)點的能量消耗量。其中一些研究未將LoRa技術(shù)納入其能量模型，因此他們使用了主要專用于短距離通信的不同RF收發(fā)器。其他工作沒有研究傳感器節(jié)點的能量優(yōu)化。實際上，優(yōu)化LoRa和LoRaWAN參數(shù)對于降低通信傳感器的能耗非常有意義。
為了估計和優(yōu)化傳感器節(jié)點消耗的能量，我們提出了基于LoRa / LoRaWAN技術(shù)的全能量模型。該模型基于LoRaWAN A類，它是協(xié)議中最節(jié)能的類。所提出的模型考慮了傳感器節(jié)點單元的建模，尤其是使用真實IoT應用的處理和傳感器單元。然后，研究不同的LoRaWAN傳輸模式，以選擇可以優(yōu)化能耗的最佳模式。此外，還提出了LoRa / LoRaWAN參數(shù)的詳細優(yōu)化研究，如擴頻因子，編碼率，帶寬，通信范圍和傳輸功率，以最大限度地延長傳感器壽命。能量模型使用不同的LoRaWAN場景考慮傳輸確認及其能耗成本。
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