Применение NovaGenesis: сервисно-ориентированная, самоорганизующаяся и программируемая архитектура Интернета вещей для экологического мониторинга на основе LoRa и Wi-Fi

В настоящей работе архитектура Интернета вещей NovaGenesis (NG), разработанная с нуля, интегрируется с технологией LoRa в сетях дальней связи с низким энергопотреблением (LPWAN), что развивает предыдущие исследования подключения NG по технологии Wi-Fi. Цель исследования — обновить встроенную версию NG и разработать устройства для бесшовной работы IoT по технологиям LoRa и Wi-Fi. Оцениваются характеристики NG при использовании LoRa и Wi-Fi с акцентом на пропускную способность, задержку и потери пакетов. Несмотря на ограничения LPWAN, результаты показывают осуществимость развертывания NG и подтверждают работоспособность его самоорганизующегося жизненного цикла IoT, обеспечивающего непрерывность обслуживания между ESP-32 и клиентом данных. Полученные характеристики соответствуют требованиям IoT-приложений в агробизнесе, логистике и системах интеллектуального мониторинга. Кроме того, в Санта-Рита-ду-Сапукаи (SRS), штат Минас-Жерайс, Бразилия, был проведен 24-часовой эксперимент по экологическому мониторингу. Коммерческая метеостанция была модифицирована для интеграции NG, что обеспечило точное измерение температуры, влажности, атмосферного давления, характеристик ветра, солнечной радиации и УФ-индекса. Результаты соответствовали ожидаемым суточным закономерностям в SRS, подтвердив надежность и точность датчиков и коммуникационной инфраструктуры. Это решение устраняет распространенные ограничения стека IoT IETF, связанные с именованием устройств, происхождением информации, идентификацией сущностей, программируемостью посредством цифровых двойников, самоорганизацией сервисов и устройств и формированием доверия, предлагая надежную платформу для различных сценариев IoT в средах LPWAN. Таковы ключевые преимущества применения NovaGenesis для экологического мониторинга на основе LoRa и Wi-Fi.