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A Lightweight Algorithm for Efficient Synchronization in LoRaWAN Class-B Networks
DOI:10.1109/JIOT.2025.3582443.png)
摘要
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物联网(IoT)在大规模资产监测的背景下日益重要,正在革新数据收集和分析的方式。除了低功耗和长距离覆盖外,这些应用还需要精确的时间同步来生成准确数据,以评估关键资产的结构健康状况。满足这些同步要求具有挑战性,因为设备是电池供电的,部署在广阔环境中,且计算能力有限。LoRaWAN作为广泛采用的长距离无线网络标准,解决了其中一些挑战。实际上,其Class-B工作模式引入了一种基于信标广播系统的时间同步机制。然而,这种配置的耗能特性在设备依赖有限电源时可能效率低下。为解决此问题,我们引入了一种预测机制,用于动态调整LoRaWAN Class-B网络中的信标周期。广泛的实验证明,与LoRaWAN标准相比,我们的方法将平均信标间同步误差降低了三个数量级。这种时序精度改进使能源使用更高效,使设备电池寿命比标准配置延长三倍以上。值得注意的是,这些增益是通过仅需2.5 KB内存的轻量级实现实现的。总体而言,我们的解决方案在既定标准中同时提升了同步性能和能源效率,使其成为物联网监测系统的实用且经济高效的解决方案。
Keyword:
Energy efficiency
Internet of Things (IoT)
large-scale asset monitoring
LoRaWAN class-B
synchronized wireless networks
期刊
IF:
8.9
论文数:
1.4W
被引数:
7.8W
机构
引用论文
An Adaptive Approach to Time Synchronization for Wireless Sensors Under Extreme Conditions
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