Бул изилдөө, engebeli ve уюлдук камтууnın yetersiz olduğu тоолуу жайыттарда малды көзөмөлдөө түзмөктөрүн зымсыз тармакa bağlayacak LoRaWAN gateway-леринnin nerelere kurulması gerektiğini araştırmıştır. Изилдөөчүлөр, Француз Альптери’nde bir тоо кыркасыnın каршы беткейлерında bulunan toplam 5,77 km² büyüklüğündeki iki кой оттотуу аймагыnı изилдеген. Gateway konumları doğrudan deneme-yanılma yoluyla seçilmek yerine, рельеф бийиктиги ve жер каптоосу маалыматтарini kullanan Irregular Terrain Model radyo yayılım simülasyonlarıyla önceden аныкталган.

Simülasyonlarda tek bir gateway konumunun bütün изилдөө alanını kapsayamadığı, en iyi tek istasyon noktalarının bile modellenen mobil birimlerin en fazla %72’sine ulaşabildiği көрүлгөн. Bunun üzerine merkezî тоо кыркасыnın kuzey ve güney kesimlerine күн энергиялуу iki bağımsız LoRaWAN gateway-и kurulmuştur. Kuzey istasyonu ağırlıklı olarak kuzey merasını, güney istasyonu ise güney merasını kapsarken iki gateway-иn birlikte kullanılması рельеф тоскоолдуктарыnin oluşturduğu алсыз сигнал bölgelerini azaltmış ve ağda yedeklilik камсыз кылган.

Saha doğrulaması için 400 metre aralıklı iki үлгү алуу торуnda toplam 57 nokta аныкталган. Engebeli ve tehlikeli arazi nedeniyle bu noktaların 44’ü ziyaret edilebilmiş, 13’üne ulaşılamamıştır. Ziyaret edilen noktalardan GNSS konumu içeren LoRa mesajları gönderilmiş ve gateway’lerde ölçülen RSSI değerleri simülasyon sonuçlarıyla karşılaştırılmıştır. Birleşik iki-gateway yapılandırmasında 43 noktadan sinyal alınmış; 41 tahmin doğru çıkmış, жалган оң tahmin görülmemiş ve iki жалган терс tahmin kaydedilmiştir.

Sonuçlar, simülasyon destekli planlamanın dağlık arazide kurulacak gateway sayısını ve yerini belirlemeye yardımcı olabileceğini көрсөтөт. Bununla birlikte изилдөө tam ve kesintisiz bir 5,77 km² камтуу kanıtı сунбайт. Bazı bölgeler erişilemediği için ölçülememiş, bazı kör noktalar devam etmiş ve saha kampanyası gerçek sürülerin uzun dönem hareketleri altında yürütülmemiştir. Изилдөөnın жыйынтыктарı belirli donanım, SF12 LoRa ayarı, yaz mevsimi, arazi маалыматтарi ve Француз Альптери’ndeki iki mera için geçerlidir.

Изилдөөнүн негизги суроосу эмне?

Изилдөөнүн temel sorusu, hücresel haberleşmenin kesintili olduğu geniş ve engebeli bir жайыт аймагыnda, mümkün olan en az sayıda LoRaWAN gateway-и kullanılarak mobil малды көзөмөлдөө түзмөктөрү için yeterli kablosuz камтууnın nasıl sağlanabileceğidir. Изилдөөчүлөр özellikle pahalı ve yorucu saha denemelerinden önce radyo yayılım simülasyonlarının gateway yerlerini güvenilir biçimde belirleyip belirleyemeyeceğini изилдеген.

Dağlık alanlarda gateway kurulumu гана teknik bir камтуу problemi değildir. İstasyonun, radyo görüşünü iyileştirecek kadar жогорку bir konuma kurulması gerekirken ошол эле zamanda ekipmanın taşınabileceği, güneş panelinin çalışabileceği, rüzgâra karşı sabitlenebileceği ve alınan маалыматтарin uzak sunucuya aktarılmasını sağlayacak bir internet bağlantısının bulunabileceği noktada olması gerekir. Bu koşulların ошол эле yerde sağlanması olası kurulum noktalarının sayısını önemli ölçüde azaltmaktadır.

LoRa ve LoRaWAN dağlık hayvancılıkta neden kullanılmaktadır?

LoRa, төмөн маалымат hızlarında uzun mesafeli ve төмөн enerjili radyo haberleşmesine olanak veren bir fiziksel katman teknolojisidir. LoRaWAN ise LoRa bağlantıları üzerinden uç cihazların gateway’lerle ve ağ sunucularıyla nasıl iletişim kuracağını tanımlayan ağ protokolüdür.

Hayvan takip cihazları genellikle küçük GNSS koordinatları, kimlik bilgileri, pil durumu veya sensör өлчөөлөрү gibi sınırlı büyüklükte маалымат paketleri gönderir. Bu kullanım, жогорку hızlı mobil internetten çok uzun батарея өмүрү ve geniş alan камтууsı талап кылат. LoRa’nın төмөн маалымат hızı bu nedenle bir eksiklikten ziyade малды көзөмөлдөө gibi uygulamalar için enerji tüketimini sınırlayan bir tasarım özelliğidir.

LoRaWAN mimarisinde her hayvan takip cihazı için ayrı bir mobil hat aboneliği gerekmez. Uç cihazlar yakındaki gateway’e LoRa mesajı gönderir. Gateway alınan mesajı Wi-Fi veya LTE/4G gibi bir backhaul байланыш üzerinden bulut sunucusuna iletir. Изилдөөdaki sistem bu nedenle uç cihazlar bтокından hücresel şebekeden bağımsız olsa da gateway seviyesinde internet bağlantısına ihtiyaç duymuştur.

Изилдөө hangi bölgede yürütülmüştür?

Araştırma, Франция’daki Mercantour Millî Parkı sınırları içinde, Col des Champs dağ geçidinin Alpes-Maritimes tarafında gerçekleştirilmiştir. Изилдөө merkezinin koordinatları WGS84 sisteminde болжол менен 44.1749 kuzey ve 6.6979 doğudur.

Bölge, yaz оттотуу мезгилиnde iki ayrı кой короосуnün kullandığı meralardan oluşmaktadır. Sürüler ağırlıklı olarak Salon-de-Provence’daki Le Domaine du Merle deneysel çiftliğine aittir. Çiftlik et üretimi amacıyla болжол менен 1.500 Mérinos d’Arles койu yetiştirmektedir.

İncelenen meralar, merkezî bir тоо кыркасыnın каршы беткейлерındadır:

• Kuzey оттотуу аймагы: 3,82 km².
• Güney оттотуу аймагы: 1,95 km².
• Toplam alan: 5,77 km².

Yaz оттотуу мезгили haziran ortasından ekim başına kadar sürmekte, araştırma өлчөөлөрү ise temmuz ve ağustos aylarını kapsayan iki оттотуу мезгилиnde gerçekleştirilmiştir. Her жайыт аймагыnda bir чабан kulübesi ve sürünün akşamları toplandığı gece ağılları bulunmaktadır.

En yakın yerleşim Saint-Martin-d’Entraunes’tur. Изилдөөda bu yerleşimin болжол менен 153 nüfusa ve kilometrekare başına 3,8 kişilik nüfus yoğunluğuna sahip olduğu belirtilmiştir. Mobil telefon hizmeti ana yollar ve yerleşim çevresinde yoğunlaşırken жайыт аймактарыnın önemli bölümlerinde bağlantı boşlukları bulunmaktadır.

Neden гана талаа өлчөөсү yapılmamıştır?

Gateway için düşünülen her konumun gerçek donanımla sınanması dağlık arazide pratik değildir. Bir istasyonun direği, güneş paneli, bataryası, destek yapısı ve bağlantı ekipmanı kurulum alanına taşınmalı; ardından ар башка noktalardan radyo mesajları gönderilerek камтуу ölçülmelidir. Başarısız bir konum seçildiğinde bütün sistemin başka bir yere taşınması gerekir.

Изилдөөчүлөр bu deneme-yanılma yükünü azaltmak için önce bilgisayar ortamında olası gateway konumlarını taramış, ardından гана жогорку камтуу potansiyeline sahip ve erişilebilir noktaları sahada изилдеген. Simülasyon böylece gerçek өлчөөün yerine geçmemiş, saha изилдөөsından önce karar destek aracı olarak kullanılmıştır.

Irregular Terrain Model nasıl kullanılmıştır?

Radyo yayılımı, Longley–Rice modeli olarak da bilinen Irregular Terrain Model ile hesaplanmıştır. ITM; маалыматci ve alıcı жогоркуliği, radyo жыштыкı, arazi yükseltisi, mesafe, iklim koşulları ve жер каптоосу gibi değişkenleri kullanarak düzensiz arazideki sinyal kaybını tahmin eder.

Hesaplamalar Radio Mobile yazılımında yürütülmüştür. Arazi жогоркуliği için NASA Shuttle Radar Topography Mission маалыматтарi kullanılmıştır. Bu маалымат болжол менен 30 metre mekânsal çözünürlüğe sahiptir. Arazi örtüsü bilgileri ise болжол менен 100 metre çözünürlüklü CORINE Land Cover 2018 маалымат setinden alınmıştır.

Simülasyon 863–870 MHz жыштык aralığına, dikey anten polarizasyonuna ve yıldız ağ topolojisine göre yapılandırılmıştır. İklim sınıfı karasal ılıman olarak belirlenmiş, modelin değişkenlik modu belirli konumlardaki koşulların %90’ını karşılayacak korumacı bir tahmin üretmek üzere ayarlanmıştır.

Bağlantı bütçesi ve fade margin ne anlama gelmektedir?

Bir LoRa mesajının gateway tarafından çözülebilmesi için alıcıya ulaşan sinyalin кабылдагыч сезгичтигиnın üzerinde kalması gerekir. Bağlantı bütçesi; маалыматcinin çıkış gücü, маалыматci ve alıcı anten kazançları, mesafe, рельеф тоскоолдуктары, bitki örtüsü ve diğer yayılım kayıplarını birlikte değerlendirir.

Fade margin, alınan sinyalin кабылдагыч сезгичтиги sınırının ne kadar üzerinde olduğunu ifade eder. Daha жогорку değer, sinyalin ek zayıflamaya rağmen çözülebileceği daha geniş bir güvenlik payı bulunduğunu gösterir.

Изилдөөda 3 dB fade margin, yeterli ve yetersiz камтуу arasındaki pratik sınır olarak seçilmiştir. Haritalarda kullanılan sınıflar şöyledir:

• Yüksek камтуу: Fade margin 3 dB’den büyük.
• Sınırlı камтуу: −3 ile 3 dB arasında.
• Yetersiz камтуу: −3 dB veya daha төмөн.

Bu eşik kesin bir fiziksel duvar değildir. Sinyal seviyesi sınır çevresinde olduğunda hava, küçük konum ар башкаlıkları, yerel arazi ayrıntıları, anten yönelimi veya маалымат çözünürlüğü nedeniyle gerçek sonuç simülasyondan ар башка olabilir.

Gateway istasyonları hangi donanımdan oluşmuştur?

Her база станциясыnda IP67 koruma sınıfına sahip Milesight UG67 LoRaWAN gateway kullanılmıştır. Gateway, Semtech SX1302 LoRa yoğunlaştırıcı çipi ile Wi-Fi ve LTE/4G geri taşıma bağlantılarını içermektedir.

Radyo bağlantısı için 863–870 MHz aralığında 5 dBi kazanca sahip iki adet GA01 çok yönlü anten kullanılmıştır. SF12 ve 125 kHz полоса кеңдиги koşullarında gateway кабылдагыч сезгичтиги −141 dBm olarak маалыматlmiştir.

Gateway ve antenler, yerden 2,7 ile 16 metre arasında ayarlanabilen teleskopik alüminyum direğe monte edilmiştir. Direğin yükseltilmesi arazi ve bitki örtüsünün görüş hattı üzerindeki etkisini azaltmayı amaçlamıştır.

Şebeke elektriği bulunmayan kurulum noktalarında enerji aşağıdaki bileşenlerle sağlanmıştır:

• 12 V ve 80 Wp gücünde güneş paneli,
• 12 V ve 100 Ah kapasiteli derin döngülü AGM akü,
• MPPT güneş şarj regülatörü,
• Donanımı taşıyan ve ağırlıklı taban görevi gören alüminyum destek yapısı.

Direk, zemin kazıkları ve gergi halatlarıyla sabitlenmiştir. Изилдөөdaki üç boyutlu teknik çizim gateway, teleskopik direk, güneş paneli, şarj regülatörü, akü ve zemin bağlantılarının tek bir өз алдынча станцияda nasıl birleştirildiğini көрсөтөт. Gerçek kurulum fotoğraflarında sistemin açık ve rüzgâra maruz bir тоо кыркасыnda çalışacak şekilde kurulduğu görülmektedir.

Hayvan takip cihazı nasıl tasarlanmıştır?

Saha камтууsını ölçmek için изилдөөчүлөрın daha önce geliştirdiği GNSS-LoRa takip cihazları kullanılmıştır. Sistem Lilygo T-Beam geliştirme kartı, NEO-M8M GNSS modülü, Semtech SX1276 tabanlı RFM95W LoRa маалыматcisi, lityum-iyon batarya ve özel olarak üç boyutlu yazdırılmış bir muhafazadan oluşmaktadır.

Muhafaza bir hayvan tasmasına bağlanabilecek şekilde tasarlanmıştır. Anten kazancı 1,2 dBi, бергич кубаты 14 dBm’dir. Cihaz anteninin yerden болжол менен 60–70 cm жогоркуte olacağı kabul edilmiştir; bu değer болжол менен кой baş жогоркуliğini temsil etmektedir.

LoRa ayarları aşağıdaki gibidir:

• Yayılma faktörü: SF12.
• Bant genişliği: 125 kHz.
• Kodlama oranı: 4/5.
• Verici gücü: 14 dBm.

SF12 жогорку кабылдагыч сезгичтиги ve uzun menzil sağlar. Buna karşılık paketin havada kalma süresini ve enerji tüketimini artırır. Bu nedenle изилдөөnın камтуу sonuçları daha төмөн yayılma faktörlerine doğrudan aktarılamaz.

Gateway konumları nasıl аныкталган?

Simülasyonda жаныбарлардын kullanması beklenen mera yüzeyine 25 sanal GNSS-LoRa birimi dağıtılmıştır. İlk aşamada tek bir gateway-иn ар башка noktalara yerleştirilmesi hâlinde bu birimlerin ne kadarının kapsanacağı hesaplanmıştır.

En жогорку potansiyelli noktalar merkezî тоо кыркасы üzerinde yoğunlaşmıştır. Tek gateway için hesaplanan камтуу oranları, simülasyonun alt sınırı olan %50 ile en fazla %72 arasında değişmiştir. Hiçbir tek konum iki meranın tamamını yeterli biçimde камтууmıştır.

Yüksek камтуу potansiyeline sahip doğudaki noktalardan biri yaya olarak erişilemediği için elenmiştir. Diğer aday noktalar ulaşılabilirlik, ekipman taşıma mesafesi ve gateway-иn маалыматтарi sunucuya iletebilmesi için gerekli hücresel internet erişimi bтокından yerinde incelenmiştir.

Sonraki iterasyonlarda iki gateway-иn birleşik камтууsı hesaplanmıştır. En uygun çözüm, iki istasyonun da merkezî sırt üzerinde bulunması; birinin kuzey, diğerinin güney yamacını öncelikle камтууsı olmuştur.

Neden üçüncü gateway kurulmamıştır?

İki gateway’li simülasyonda yetersiz камтуу alanları önemli ölçüde küçülmüştür. Kalan en belirgin boşluk kuzey merasının kuzeydoğu bölümündedir. Изилдөөчүлөр bu bölgenin hayvanlar tarafından seyrek kullanıldığını ve sınırlı alanı камтууk için üçüncü istasyon kurmanın ek taşıma, donanım ve bток yükünü haklı çıkarmadığını değerlendirmiştir.

Bu karar ağın teknik olarak bütün yüzeyi eksiksiz kapsadığı anlamına gelmez. Ağ tasarımı, biyolojik kullanım yoğunluğu ve lojistik maliyetler arasında uygulamaya özgü bir denge kurmuştur.

Saha kurulumunun en zor bölümü ne olmuştur?

Her база станциясы болжол менен 75 kilogram ağırlığındadır. Araç erişimi sınırlı olduğu için kuzey ve güney istasyonlarının ekipmanları sırasıyla болжол менен 350 metre ve 1.150 metre boyunca insan gücüyle taşınmıştır.

Kurulumdan sonra güneş enerjisi sistemi, internet backhaul байланыш ve gateway-иn LoRa mesajlarını alıp kaydetmesi sınanmıştır. Изилдөө, dağlık IoT projelerinde гана radyo камтууsının değil, istasyon ağırlığı ve erişim mesafesinin de temel tasarım ölçütü olduğunu көрсөтөт.

Saha камтууsı nasıl ölçülmüştür?

Изилдөөчүлөр kuzey ve güney meraları için iki үлгү алуу тору түзгөн. Komşu өлчөө noktaları arasında 400 metre mesafe bırakılmıştır. Bu aralık, daha ayrıntılı өлчөө isteği ile zor arazide yürümek için gereken insan emeği arasında bir uzlaşma olarak seçilmiştir.

İki изилдөөчү erişebildikleri ızgara noktalarına yürümüş ve GNSS-LoRa takip cihazından konum bilgisi içeren uplink mesajları göndermiştir. Gateway tarafında aşağıdaki bilgiler kaydedilmiştir:

• GNSS koordinatı,
• gönderim zamanı,
• cihaz kimliği,
• mesajı alan gateway kimliği,
• alınan сигнал күчү göstergesi olan RSSI.

Aynı mesaj iki gateway tarafından alındığında her gateway için ayrı bir RSSI kaydı oluşturulmuştur. Изилдөөчүлөр ayrıca akıllı telefon uygulamasıyla gerçek yürüyüş konumlarını kaydederek hangi ızgara noktalarına ulaştıklarını аныктаган.

Bir өлчөөün belirli bir ızgara köşesiyle eşleştirilmesi için gönderim konumunun o noktaya en fazla 150 metre uzaklıkta olması gerekmiştir.

Kaç өлчөө чекити ziyaret edilebilmiştir?

İki ızgarada toplam 57 hedef nokta bulunmaktadır. Bunların 44’ü başarıyla ziyaret edilmiş, 13’üne ulaşılamamıştır. Ulaşılamayan noktalar dik, kaygan veya kararsız arazi koşullarında bulunduğu için doğrudan камтуу өлчөөü yapılamamıştır.

Bu durum önemlidir: изилдөөnın “5,77 km² камтуу” ifadesi bütün yüzeyde kesintisiz olarak doğrulanmış bağlantı anlamına gelmemektedir. Alanın büyük bölümünde өлчөө yapılmış, бирок erişilemeyen ve sınırlı камтууlı kesimler kalmıştır.

Kuzey gateway-иn saha performansı nasıldır?

Kuzey gateway kuzey оттотуу аймагыnın büyük bölümünde кубатlü RSSI değerleri камсыз кылган. Güney merasında ise simülasyon, çoğu konumda çok sınırlı veya hiç камтуу beklememiştir.

Buna rağmen saha kampanyasında güney merasında барылган 18 noktanın 11’inden kuzey gateway’e mesaj ulaşmıştır. Bu kayıtların 10’unda medyan RSSI −115 dBm’den daha төмөн olduğu için beklenmeyen bağlantıların büyük kısmı алсыз сигнал koşullarında oluşmuştur.

Kuzey gateway için toplam 206 RSSI örneği kaydedilmiş, 35 nokta kapsanmış, 24 tahmin doğru çıkmış, bir жалган оң ve 10 жалган терс bulunmuştur.

Güney gateway-иn saha performansı nasıldır?

Güney gateway güney merasının büyük bölümünü kapsarken kuzey merasının bazı kesimlerine de ulaşmıştır. Kuzeydeki sinyal seviyesi çoğunlukla kuzey gateway-иnkinden төмөн olsa da bu ek камтуу, iki istasyonlu ağın yedekliliğini artırmıştır.

Güney gateway için 286 RSSI örneği kaydedilmiş, 43 nokta kapsanmış ve 40 tahmin doğru çıkmıştır. Yanlış pozitif görülmezken üç жалган терс tahmin oluşmuştur. Bu noktaların ikisinde medyan RSSI −120 dBm’nin altında, diğerinde −119 dBm olarak ölçülmüştür.

İki gateway birlikte kullanıldığında ne değişmiştir?

Birleşik yapılandırmada bir mesajın iki gateway’den en az biri tarafından alınması yeterli kabul edilmiştir. Toplam 492 gateway-mesaj RSSI kaydı değerlendirilmiştir.

Birleşik ağda 43 ziyaret noktasından sinyal alınmıştır. Tahminlerin 41’i doğru çıkmış, жалган оң görülmemiş ve iki жалган терс kaydedilmiştir. Böylece tek gateway’lerdeki arazi gölgelemesinin önemli bir bölümü diğer istasyonun tamamlayıcı камтууsıyla giderilmiştir.

İki gateway-иn katkısı гана камтуу alanını büyütmek değildir. Aynı mesajın iki ayrı istasyona ulaşabilmesi, bir bağlantının geçici olarak zayıflaması veya tek istasyonun görüş hattının engellenmesi durumunda yedek bir alım yolu түзөт.

Simülasyonlar gerçek камтууyla ne kadar uyuşmuştur?

Genel olarak saha sonuçları simülasyonların öngördüğü coğrafi dağılımla uyumludur. Kuzey gateway kuzey merasında, güney gateway ise güney merasında daha кубатlü performans göstermiş; merkezî sırtın ve karşı yamaçların sinyali engelleme etkisi hem simülasyonlarda hem өлчөөlerde көрүлгөн.

Model gerçek камтуу alanını çoğunlukla bir miktar төмөн tahmin etmiştir. Изилдөөчүлөр bu korumacı eğilimi, ağ planlamasında aşırı iyimser tahminden daha güvenli kabul etmektedir. Beklenenden iyi çıkan bağlantıların çoğu төмөн RSSI değerlerinde ve alıcı sınırına yakın koşullarda kaydedilmiştir.

Tek belirgin жалган оң kuzey gateway haritasında, simülasyonun жогорку fade margin beklediği бирок saha mesajının alınmadığı bir noktada oluşmuştur. Изилдөө bu tek hatanın kesin nedenini belirlememiştir.

RSSI neyi көрсөтөт?

RSSI, gateway’e ulaşan radyo sinyalinin gücünü dBm cinsinden gösterir. Değer sıfıra yaklaştıkça sinyal daha кубатlüdür. Örneğin −100 dBm, −120 dBm’den daha кубатlü bir sinyali ifade eder.

Saha haritalarında өлчөөler aşağıdaki sınıflara ayrılmıştır:

• −100 dBm’den кубатlü,
• −105 ile −100 dBm,
• −110 ile −105 dBm,
• −115 ile −110 dBm,
• −120 ile −115 dBm,
• −120 dBm’den zayıf.

Düşük RSSI değerinde bir mesajın bir kez alınabilmesi, o noktada sürekli ve güvenilir bağlantı bulunduğunu tek başına göstermez. Uzun dönem пакет жеткирүү катышы, hava koşulları ve hayvanın vücut yönelimi gibi değişkenler ayrıca бааланышы керек.

Hayvan hareketi камтуу boşluklarını nasıl etkileyebilir?

Hayvan takip uygulamalarında her mesajın anında alınması her zaman zorunlu değildir. Bir кой geçici bir kör noktaya girdiğinde birkaç mesaj kaybolabilir; hayvan hareket ederek yeniden kapsanan bölgeye çıktığında sonraki konumlar alınabilir.

Изилдөөчүлөр bu nedenle sınırlı paket kaybını малды көзөмөлдөө açısından kabul edilebilir görmüştür. Ancak изилдөө gerçek кой hareketlerinden elde edilmiş uzun dönem paket kaybı маалыматsi сунбайт. Bu değerlendirme uygulamanın beklenen изилдөө biçimine dayanmaktadır.

Изилдөө чабандардын haberleşmesini doğrudan göstermiş midir?

Hayır. Başlıkta hayvanlar ve чабандардын bağlanmasından söz edilmekle birlikte талаа валидациясыnın temel çıktısı LoRa kullanan mobil sensörlerin gateway’lere erişimidir. Çobanların sesli iletişimi, mesajlaşması, internet kullanımı veya acil durum haberleşmesi ayrı bir kullanıcı deneyiyle ölçülmemiştir.

Gateway’lerde Wi-Fi ve LTE/4G bileşenlerinin bulunması gelecekte yerel kullanıcı hizmetleri oluşturulmasına olanak verebilir. Ancak mevcut sonuçlar bu hizmetlerin камтууsını, kapasitesini veya güvenilirliğini doğrulamamaktadır.

Изилдөөnın Түркия жагынан anlamı nedir?

Түркияда Toroslar, Doğu Anadolu, Karadeniz yaylaları ve жогорку rтокlı mera sistemleri benzer biçimde engebeli topoğrafya, seyrek altyapı ve kesintili уюлдук камтуу sorunları taşıyabilir. Изилдөөda sunulan temel ыкма, Түркияда kurulacak bir ağ için doğrudan hazır камтуу haritası sağlamaz; fakat kurulum planının hangi adımlarla oluşturulabileceğine ilişkin uygulanabilir bir çerçeve sunar.

Түркияда yapılacak bir uygulamada yerel sayısal жогоркуlik modeli, bitki örtüsü, жыштык düzenlemeleri, gateway anten özellikleri, sürülerin gerçek hareket rotaları, yayla yolları, enerji üretimi ve mobil geri taşıma erişimi yeniden modellenmelidir. Француз Альптери’nde belirlenen iki gateway konumu veya elde edilen RSSI değerleri Түркиядаki bir araziye doğrudan aktarılamaz.

Ыкмаin en önemli aktarılabilir yönü, ağır ekipmanı araziye taşımadan önce olası noktaların bilgisayar ortamında elenebilmesidir. Bu yaklaşım, özellikle gateway-иn araç yolundan uzakta kurulması gereken yaylalarda kurulum maliyetini ve başarısız konum seçme riskini azaltabilir.

Изилдөө колдогон жыйынтыктар

• Tek gateway, incelenen iki karşıt yamaçtaki bütün жайыт аймагыnı yeterli biçimde камтууmıştır.
• ITM tabanlı simülasyonlar жогорку камтуу potansiyeli taşıyan merkezî sırt noktalarını belirleyebilmiştir.
• İki gateway’li düzen, kuzey ve güney meralarının камтууsını birbirini tamamlayacak biçimde genişletmiştir.
• Birleşik yapılandırma 43 өлчөө чекитиndan mesaj almış ve saha sonuçlarında гана iki жалган терс üretmiştir.
• Simülasyonların coğrafi камтуу örüntüsü saha өлчөөлөрүyle genel olarak uyumlu bulunmuştur.
• Model çoğunlukla gerçek камтуу alanını төмөн tahmin ederek korumacı davranmıştır.
• Güneş enerjili bağımsız gateway’ler şebeke elektriği bulunmayan dağlık noktalarda çalıştırılabilmiştir.
• İkinci gateway hem камтуу genişlemesi hem de bağlantı yedekliliği камсыз кылган.

Изилдөөnın kanıtlamadığı sonuçlar

• Bütün 5,77 km² alanın her noktasında kesintisiz камтуу bulunduğu gösterilmemiştir.
• Ulaşılamayan 13 örnekleme noktasının камтууsı doğrudan ölçülmemiştir.
• Saha doğrulaması gerçek койların uzun dönem hareketleriyle gerçekleştirilmemiştir.
• Günlük veya мезгилдик пакет жеткирүү катышы, ağ kapasitesi ve paket çakışması incelenmemiştir.
• Gerçek батарея өмүрү ve hayvana takılan antenin vücut tarafından gölgelenmesi ölçülmemiştir.
• Yağmur, kar, sis, yoğun bitki örtüsü ve kış koşullarının etkisi değerlendirilmemiştir.
• Gateway’in uzun dönem güneş enerjisi özerkliği sayısal olarak raporlanmamıştır.
• Çobanların doğrudan internet veya haberleşme performansı sınanmamıştır.
• Sistemin toplam kurulum, işletme ve bток maliyeti hesaplanmamıştır.
• SF12 dışındaki LoRa ayarlarının камтуу ve enerji tüketimi karşılaştırılmamıştır.
• Sonuçların başka dağlık alanlarda ошол эле gateway sayısı ve konumuyla tekrarlanacağı gösterilmemiştir.

Gelecekte hangi изилдөөlar yapılmalıdır?

Bir sonraki aşamada takip cihazlarının gerçek жаныбарларга takılarak haftalar veya aylar boyunca çalıştırılması зарыл. Böyle bir deney пакет жеткирүү катышыnı, hareketli anten yönelimini, hayvan vücudunun radyo sinyaline etkisini, batarya ömrünü ve bağlantının gün içindeki değişimini gösterebilir.

Erişilemeyen alanların insansız hava araçlarıyla ölçülmesi, талаа валидациясыnın mekânsal çözünürlüğünü artırabilir. Daha жогорку çözünürlüklü LiDAR жогоркуlik ve bitki örtüsü маалыматтарinin kullanılması da küçük sırtların, çukurların ve yerel engellerin modele daha doğru aktarılmasını камсыз кыла алат.

Farklı yayılma faktörleri, adaptif маалымат hızı, ар башка anten жогоркуlikleri ve daha hafif gateway tasarımları birlikte incelenmelidir. Özellikle 75 kilogramlık istasyonların kilometreyi aşan mesafelere taşınması, sistemin yaygınlaştırılması önündeki önemli pratik kısıtlardan biridir.

Изилдөөнүн Ыкмасы жана Жыйынтыктары

Araştırma tasarımının özeti

Gateway donanımı

GNSS-LoRa takip cihazı

Simülasyon parametreleri

Saha doğrulama parametreleri

Ana камтуу sonuçları

Жыйынтыктарın kanıt düzeyi

Ыкмаsel чектөөлөр

• Yalnızca SF12, 125 kHz ve 4/5 коддоо катышы kullanılmıştır.
• SF12 жогорку duyarlılık sağlarken enerji tüketimi ve kanal kullanım süresini artırmaktadır.
• Örnekleme ızgarasının 400 metrelik aralığı küçük камтуу boşluklarını göstermeyebilir.
• On üç nokta arazi güvenliği nedeniyle ziyaret edilememiştir.
• Arazi жогоркуliği болжол менен 30 metre, жер каптоосу ise болжол менен 100 metre çözünürlüklüdür.
• Bitki örtüsü ve küçük topoğrafik yapıların etkisi modelde tam temsil edilmeyebilir.
• Saha өлчөөлөрү yaz dönemine aittir.
• Ölçümler gerçek sürü hareketleri yerine yaya изилдөөчүлөрla yapılmıştır.
• Paket teslim oranı, gecikme, ağ kapasitesi ve eş zamanlı cihaz sayısı değerlendirilmemiştir.
• Gateway’lerin uzun dönem bток ve enerji özerkliği sınanmamıştır.
• Ekonomik maliyet veya alternatif haberleşme teknolojileriyle maliyet karşılaştırması yapılmamıştır.
• Sonuçlar гана bir dağlık saha ve iki gateway kurulumu üzerinden elde edilmiştir.

Булак жана Ыкма Эскертүүсү

Изилдөөnın tam özgün adı:Simulation-guided LoRaWAN deployment to connect livestock and shepherds in mountainous areas

Yazarlar ve sıralamaları: Théo Kriszt, Gaëlle Besche, Eliel González-García ve Jean-Baptiste Menassol.

Eş katkı bilgisi: Изилдөөda eş birinci yazarlık veya eş katkı beyanı bulunmamaktadır.

Sorumlu yazar: Jean-Baptiste Menassol; jean-baptiste.menassol@supagro.fr.

Kurum: INRAE, CIRAD, L’Institut Agro Montpellier University, UMR SELMET, F-34000 Montpellier, Франция.

DOI: 10.2139/ssrn.6837409.

Dergi: Изилдөөnın hakemli bir dergide yayımlandığı veya kabul edildiği doğrulanmamıştır.

Yayın platformu: SSRN.

Özgün yayınevi: İncelenen sürüm için hakemli bir dergi yayınevi bulunmamaktadır; изилдөө SSRN üzerinde preprint olarak sunulmuştur.

Yayın tarihi: 27 Mayıs 2026.

Kaynak türü: ITM tabanlı radyo yayılım simülasyonu, fiziksel LoRaWAN gateway kurulumu ve yaya saha өлчөөлөрүni birleştiren uygulamalı mühendislik preprinti.

Hakemlik durumu: Бул изилдөө рецензиядан өтпөгөнtir. Sonuçları bağımsız hakem incelemesi ve ар башка sahalarda tekrarlama yapılmadan genel bir kurulum standardı olarak değerlendirilmemelidir.

Resmî bağlantı:SSRN resmî изилдөө kaydı

Veri erişimi: Yazarlar analiz betiklerinin, чийки маалыматlerin ve üretilen şekillerin açık GitHub deposunda bulunduğunu bildirmiştir.

Finansman: Araştırma, Европа Birliği Horizon 2020 araştırma ve yenilik programındaki TechCare Projesi tarafından 862050 numaralı hibe kapsamında desteklenmiştir. Théo Kriszt’in doktora bursu L’Institut Agro Montpellier tarafından sağlanmış; Région Occitanie ve CPER programı tarafından ortak finanse edilmiştir.

Yazar katkıları: Théo Kriszt kavramsallaştırma, маалымат düzenleme, biçimsel analiz, araştırma, ыкма, kaynaklar, yazılım, denetim, doğrulama, görselleştirme ve yazım görevlerini; Gaëlle Besche araştırma ve kaynak görevlerini; Eliel González-García finansman ve proje yönetimini; Jean-Baptiste Menassol kavramsallaştırma, finansman, araştırma, ыкма, proje yönetimi, kaynaklar, denetim, doğrulama ve yazım görevlerini üstlenmiştir.

Çıkar çatışması: Yazarlar изилдөөyı etkileyebilecek bilinen bir mali çıkar veya kişisel ilişki bildirmemiştir.

Bu Türkçe makale; изилдөөnın metni, donanım tabloları, uydu ve topografya haritaları, gateway ve GNSS takip cihazı çizimleri, simülasyon камтуу haritaları, saha fotoğrafları, RSSI dağılımları ve tahmin doğruluğu tablosu incelenerek hazırlanmıştır. Bilimsel içerik yüklenen изилдөөyla sınırlandırılmış; kaynak kimliğinin doğrulanması dışında dışarıdan yeni bilimsel bulgu eklenmemiştir.

Изилдөөnın en önemli kapsam sınırlaması, başlıktaki hayvan ve чабан bağlantısı hedefinin bütün yönleriyle sınanmamış olmasıdır. Gerçek sürüler üzerinde uzun dönem takip, чабанlara yönelik doğrudan haberleşme hizmeti, мезгилдик ağ kararlılığı, gerçek батарея өмүрү ve ekonomik uygulanabilirlik değerlendirilmemiştir. Araştırma esas olarak gateway yer seçimi ile simülasyon–saha камтуу uyumunu көрсөтөт.