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建物内における920MHz帯無線センサの受信電力と伝播距離: IoT時代を見据えて

机译:建筑物中920MHz频段无线传感器的接收功率和传播距离:展望物联网时代

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摘要

無線システムの周波数再編に伴い,免許不要の920MHz帯の「特定小電力無線局」が,工業計測,環境モニターなどのIoT分野で活発に利用開発が図られている。本研究は実験とシミュレーションにより,オフィスと会議室の温度計測データを受信電力と受信距離について統計的に解析·比較をし,レイトレース法によるシミュレーションは計測結果を良く再現できるとしている。屋内空間の無線システムの質については,今まで2.4GHz/5GHz帯の無線LANについて,障害物の多いオフィスと会議室とを比較検討する実験的,理論的シミュレーション等の研究が数多くなされている。しかし,920MHz帯はこれらに比べ波長が長く,電波伝搬空間フレネルゾーンが広がり,20m空間の中間フレネル半径は1.5~2.4倍になり,障害物の影響が大きくなることが予想される。本研究の成果は,今後,IoT分野でアンテナ特性や障害物の物性値,三次元配置などを考慮しつつ,屋内空間への適応を図る際の参考資料となろう。%The site attenuations and propagation distance of radio wave intensity with 920 MHz band wireless sensors in one building (office and conference room) were clarified by measuring. In the case of -70 dBm with lower limit of radio wave intensity, the propagation distances of the office and conference room are 6.4 m and 7.3 m, respectively. It is clear that the propagation distance becomes shorter due to partitions and humans. Moreover, we could simulate the measurement result using ray tracing method, which is shown that the method is effective to predict the spatial distribution of radio wave intensity.
机译:随着无线系统频率的重组,在920MHz频段内免许可证的“指定低功率无线站”正在诸如工业测量和环境监控等IoT领域中得到积极使用和开发。本研究通过实验和模拟对办公室和会议室温度测量数据的接收功率和接收距离进行统计分析和比较,通过射线追踪法进行模拟可以很好地再现测量结果。关于室内无线系统的质量,已经进行了许多研究,例如在2.4GHz / 5GHz频带内对无线局域网进行实验和理论模拟,以比较和检查有很多障碍的办公室和会议室。但是,920MHz频带的波长比这些波长更长,无线电波传播空间的菲涅耳区域扩展,20m空间的菲涅耳中间半径为1.5到2.4倍,并且预计障碍物的影响会增加。考虑到天线特性,障碍物的物理特性和三维布局,这项研究的结果将为将来适应物联网领域的室内空间提供参考材料。通过测量,可以弄清一栋建筑物(办公室和会议室)中使用920 MHz波段无线传感器的站点衰减和无线电波强度的传播距离;在-70 dBm且无线电波强度的下限范围内,显然,由于间隔和人为因素,传播距离变短了,而且可以用射线追踪法模拟测量结果,表明该方法是有效的。预测无线电波强度的空间分布。

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