Lorawan tabanlı ıot haberleşme sistemlerinde performans analizi ve sensör uygulamaları geliştirme
Performance analysis and development sensor applications of Lorawan based iot communication systems
Yazar: MEHMET FURKAN SARIĞÜNEY
Danışman: DOÇ. DR. NİHAT DALDAL
Bolu Abant İzzet Baysal Üniversitesi / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2023
Konu: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği = Electrical and Electronics Engineering

Özet:
Nesnelerin İnterneti (IoT), nesnelerin internete bağlanması ve birbirleriyle iletişim kurmasıyla oluşturulan bir ağdır. IoT sistemleri, çeşitli cihazların veri toplamasını, paylaşmasını ve analiz etmesini sağlar. LoRaWAN ise IoT iletişim sistemlerinde kullanılan bir kablosuz iletişim protokolüdür. LoRaWAN, düşük güç tüketimi ve geniş kapsama alanıyla düşük veri hızları ve uzun menzil gerektiren uygulamalar için idealdir. Bu sistemde, düşük güç tüketen ve uzun pil ömrüne sahip LoRaWAN düğümleri, LoRaWAN ağ geçitlerine veri gönderir. Ağ geçitleri, verileri toplar ve merkezi bir ağa ileterek yönlendirir. Veriler daha sonra LoRaWAN ağı sunucusunda işlenir ve uygulama sunucusuna iletilir. Bu sayede, IoT cihazları arasında uzun mesafeli ve enerji verimli iletişim sağlanır ve çeşitli sektörlerdeki uygulamalar için kullanılabilir hale gelir. Bu tez çalışmasında Nesnelerin İnterneti ekosisteminde yer alan uzak menzil ve düşük güç tüketimine sahip, LoRaWAN teknolojisinin detayları ve modülasyon incelenmesi sağlanmıştır. LoRaWAN protokolünün ağ mimarisi, enerji tüketim sınıflandırmaları, katılım prosedürleri, veri paketlerinin formları, güvenlik tanımları ve bölgesel sınıflandırmaları detaylı olarak açıklanmıştır. Çalışmaya konu olan protokol ile geliştirilmiş olan ağ geçitleri ve sensörlerden bir ağ kurarak, izlemesi sağlanmıştır. Çeşitli model ve serilerden, uç birimler kullanarak elde edilen bulgular değerlendirilerek LoRaWAN teknolojinin ve sunduğu imkanlar dahilinde ortaya çıkan ürünlerin performans analizleri yapılmıştır.

Abstract:
The Internet of Things (IoT) is a network formed by connecting objects to the internet and enabling them to communicate with each other. IoT systems allow various devices to collect, share, and analyse data. LoRaWAN, on the other hand, is a wireless communication protocol used in IoT communication systems. LoRaWAN is ideal for applications that require low data rates and long-range coverage, thanks to its low power consumption and wide coverage area. In this system, low-power and long battery life LoRaWAN nodes send data to LoRaWAN gateways. The gateways collect and forward the data to a centralized network for routing. The data is then processed in the LoRaWAN network server and sent to the application server. This enables long-range and energy-efficient communication between IoT devices, making it suitable for various industry applications. In this thesis, the details and modulation analysis of LoRaWAN technology, which has a long range and low power consumption in the Internet of Things ecosystem, are reviewed. The network architecture, energy consumption classifications, participation procedures, forms of data packets, security definitions and regional classifications of the LoRaWAN protocol are explained in detail. By establishing a network of gateways and sensors developed with the protocol that is the subject of the study, monitoring was provided. By evaluating the findings obtained from various models and series, performance analysis of LoRaWAN technology and the products that emerged within the possibilities it offers were made.