Feasibility evaluation of LPWAN technologies : case study for a weather station
Mäki, Vesa (2021)
Diplomityö
Mäki, Vesa
2021
School of Energy Systems, Sähkötekniikka
Kaikki oikeudet pidätetään.
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi-fe202103177656
https://urn.fi/URN:NBN:fi-fe202103177656
Tiivistelmä
The purpose of this work is to evaluate the feasibility of wireless transmission technologies for weather stations. A use-case was presented and related requirements and factors to be evaluated in the study were defined in accordance to a weather station model from Vaisala. The evaluated technologies were chosen based on their functionality, which was presented to the degree needed to evaluate against feasibility factors. The evaluated factors are coverage, message interval, data rate, energy consumption and cost. The evaluation was performed independently or as continuation to preceding factors, and included performing calculations, models, and simulations. Finally, numerical results were presented, and the feasibility of different options was evaluated in respect to their applicability to requirements and ranking of observed performance. The work finally concludes that NB-IoT is chosen as the most feasible technology for the use-case of a Vaisala weather station. Tämän työn tarkoitus on arvioda langattomien tiedonsiirtoteknologioiden soveltuvuutta sääasemille. Työssä esitellään käyttötapauksena Vaisalan sääasema, sekä siihen liittyvät vaatimukset ja arvioitavat tekijät ja osa-alueet. Lisäksi esitellään arvioinnin kohteena olevat langattomat teknologiat ja argumentoidaan niiden valinta. Jokainen teknologia esitellään tarkemmin niin syvällisesti kuin soveltuvuusarvion tekijäosa-alueiden analysointi vaatii. Soveltuvuustekijöitä ovat kantama, lähetysintervalli, tiedonsiirtonopeus, energian kulutus ja kustannukset. Jokaisen soveltuvuus arvioidaan joko itsenäisesti, tai jatkona edellisille tekijöille, sisältäen laskennat, mallinnukset ja simulaatiot. Lopulta esitellään tekijäkohtaiset tulokset ja teknologioiden soveltuvuus arvioidaan käyttötavan vaatimuksia vastaan sekä luokittelemalla ne arvojärjestykseen havaitun suorituskyvyn mukaan. Lopullisena tuloksena todetaan, että NB-IoT on kandidaateista soveltuvin teknologia sääaseman käyttötapaukselle.