Robust Low-Power Wide Area Networks for Sports and Health
Tid: Fr 2020-09-25 kl 10.00
Plats: https://kth-se.zoom.us/webinar/register/WN_-Ik9ZnewRCG_on64XaZhvg, (English)
Ämnesområde: Teknik och hälsa
Respondent: Charalampos Orfanidis , Hälsoinformatik och logistik, Health Informatics
Opponent: Assistant Professor Dimitrios Zorbas, University College Cork, Irland
Handledare: Martin Jacobsson, Hälsoinformatik och logistik
Abstract
Energisnåla långdistansnätverk, på engelska Low-Power Wide Area Networks (LPWAN), har berikat IoT-ekosystemet med nya funktioner och möjliga tillämpningsområden. LPWAN erbjuder trådlös kommunikation med lång räckvidd och kan användas för att ansluta apparater som är långt ifrån varandra samt erbjuder uppkoppling till avlägsna områden där mobilnätet inte är tillgängligt. De använder sin långa räckvidd, låga strömförbrukning, och robusta kommunikation till att möjliggöra populära tillämpningsområden, så som smarta städer och smart jordbruk.
Dock använder de flesta av dessa nätverk olicensierat spektrum, vilket kan vara trångt och fullt med andra nätverk och tekniker som använder samma frekvensband. Därför är ett av målen med denna avhandling att undersöka graden av robusthet hos LPWANs och föreslå smidiga mekanismer som säkerställer robust kommunikation även vid stora störningar från andra nätverk. Ett annat mål är att stödja applikationsscenarier inom sportteknologi och hälsa, vilka kräver robust kommunikation med lång räckvidd. Därför är det andra målet med denna avhandling att utforska hur man kan dra nytta av den robusta kommunikationen som LPWAN erbjuder och använda den i tillämpningar inom idrottsteknologi och hälsa.
För att möta de ovannämnda målen, så börjar denna avhandling med att kvantifiera toleransnivån hos LPWAN när de använder spektrum med mycket interferens, för att sedan föreslå nya metoder som gör samverkan mellan dessa nätverk mer hållbar. Avhandlingen visar också att LPWAN kan användas i hälso- och säkerhetssammanhang med ett användarfall på ett personlarmsystem med lång räckvidd. Slutligen ger denna avhandling bevis på att LPWAN passar bra till applikationer inom sportteknologi eftersom ett användarfall presenteras där tidssynkronisering över långa avstånd implementerats i ett kajakträningsprogram med hjälp av LPWAN.