Vytvoření laboratorní úlohy pro technologie LPWA využívající protokol Lightweight M2M (LWM2M)

Abstract

S masivním nárůstem bezdrátových zařízení na trhu roste i poptávka po zajištění spolehlivého přenosu uživatelských dat. K zajištění spolehlivosti přenosu je nutné vybrat nejen vhodnou technologii pro samotný přenos dat, ale také vhodný přenosový protokol. Tato práce se zabývá popisem a srovnáním aktuálně dostupných LPWA (Low-Power Wide-Area) technologií licenčního spektra NB-IoT (Narrowband Internet of Things) a LTE-M (Long Term Evolution - Machine). Dále popisuje a srovnává aktuálně využívané přenosové protokoly pro implementaci v rámci M2M komunikace z hlediska parametrů komunikace a objemu přenesených dat. Také porovnává přenosové protokoly z hlediska zavedené režie, která do komunikace vnáší nadbytečná data pro zajištění spolehlivého přenosu, čímž zvyšuje celkový objem přenesených dat danou technologií. Práce se dále zabývá detailním popisem aplikačního protokolu LWM2M a také popisem programové knihovny v programovacím jazyce C++, která byla vytvořena pro účely této práce. Jako dodatek k této práci byla vytvořena laboratorní úloha využívající tuto knihovnu.

As the number of wireless devices rises, so does the demand for reliable data transmission. To ensure the reliability of data transfers with such devices, suitable wireless technology, and a suitable transmission protocol have to be chosen according to the device capabilities and requirements. This thesis describes LPWA (Low-Power Wide-Area) technologies currently available on the market, both on licensed spectrum and non-licensed spectrum, focusing on licensed spectrum technologies (Narrowband Internet of Things, LTE-M) and also commonly used M2M enabled protocols for IoT devices. Furthermore, it compares those protocols from the communication parameters and data traffic perspectives with focus on overheads that further increase the amount of data transmitted but are necessary to ensure reliable data transmission. Lastly, it focuses on LWM2M protocol describing it to the detail and describes an LWM2M C++ library created as part of this thesis. In addition, a laboratory demonstrator was created utilizing this library.