An LPWAN MAC protocol for agricutural applications

Low Power Wide Area Networks (LPWANs) are getting very popular these days in Internet of Things (IoT) applications. This technology is a milestone of the 4th industrial era thanks to the value that it brings to the automation processes. This thesis has the objective to propose a Media Access Control (MAC) protocol for LPWANs called Bacco. It is built upon the LoRa physi- cal layer protocol and it is targeted specifically at agricultural applications, where achieving both high power efficiency and long-distance communication is crucial due to the lack of reliable power sources and Internet coverage. As well as describing the protocol in detail, Bacco is also compared to the general purpose and industry-standard LoRaWAN.

Le reti Low Power Area Network (LPWAN) stanno prendendo piede oggigiorno nel mondo dell’Internet of Things (IoT). Questa tecnologia è un caposaldo dell’industria di quarta generazione, grazie al grande contributo che porta ai processi di automazione. Questa tesi ha l’obiettivo di proporre un protocollo Media Access Control (MAC) per reti LPWAN, chiamato Bacco. Quest’ultimo è costru- ito basandosi sul protocollo a livello fisico LoRa e si rivolge principalmente ad applicazioni in ambito agricolo, dove è cruciale raggiungere un’alta efficienza energetica e un ampio raggio di comunicazione, data la mancanza di fonti energetiche affidabili e di copertura da parte della rete Internet. Oltre a una descrizione dettagliata di Bacco, esso viene anche comparato al noto LoRaWAN, che è proposto al mercato come protocollo MAC standard per le applicazioni che fanno uso della tecnologia LoRa.