LoRa Radio Performance Analysis Based on AVR-RSS2 and RIOT-OS for Indoor IoT Applications

This thesis is dedicated to measuring the communication performance of LoRa technology in an indoor environment and providing insight into its potential application as an effective Internet of Things (IoT) communication solution in Low Power Wide Area Networks (LPWAN). Through careful experimentation and analysis, we assessed various transmission parameters such as spreading factor (SF), bandwidth (BW), Payload Length (PL), and LoRaWAN classes. Performance metrics including Receive Signal Strength Indicator (RSSI), Signal-to-Noise Ratio (SNR), Round-trip time (RTT), and Goodput are measured to evaluate LoRa’s performance under different settings. The research question addressed is whether LoRa can be effectively used for indoor wireless communication. Our findings demonstrate that LoRa technology exhibits good transmission range, reliability, and cost-effectiveness in indoor environments, making it suitable for some indoor IoT applications. We also examined the impact of different LoRaWAN device classes and highlighted the importance of balancing the SF and BW to optimize communication performance. In conclusion, this thesis offers a comprehensive understanding of the communication performance of LoRa technology in indoor environments, providing valuable guidance for its practical application in indoor IoT communication. The research findings presented herein serve as a significant reference for future research endeavors in this field, enabling further advancements in the domain of LoRa-based wireless communication technologies for indoor IoT applications.Denna avhandling ägnas åt att mäta kommunikationsprestanda för LoRa-teknik i en inomhusmiljö och ger insikt i dess potentiella tillämpning som en effektiv kommunikationslösning för Internet of Things (IoT) i Low Power Wide Area Networks (LPWAN). Genom noggranna experiment och analys utvärderade vi olika överföringsparametrar som spridningsfaktor (SF), bandbredd (BW), nyttolastlängd och LoRaWAN-enhetens klasser. Prestandametriker inklusive Receive Signal Strength Indicator (RSSI), Signal-to-Noise Ratio (SNR), Round-trip time (RTT) och Goodput mäts för att utvärdera LoRa’s prestanda under olika inställningar. Forskningsfrågan som behandlas är om LoRa effektivt kan användas för inomhus trådlös kommunikation. Våra resultat visar att LoRa-teknik uppvisar bra överföringsområde, tillförlitlighet och kostnadseffektivitet i inomhusmiljöer, vilket gör det lämpligt för vissa inomhus-IoT-applikationer. Vi undersökte också inverkan av olika LoRaWAN-enhet klasser och framhävde vikten av att balansera SF och BW för att optimera kommunikationsprestanda. Sammanfattningsvis erbjuder denna avhandling en omfattande förståelse för kommunikationsprestanda för LoRa-teknik i inomhusmiljöer, vilket ger värdefull vägledning för dess praktiska tillämpning inom inomhus IoT-kommunikation. De forskningsresultat som presenteras här fungerar som en betydande referens för framtida forskningsinsatser inom detta område, vilket möjliggör ytterligare framsteg inom området för LoRa-baserade trådlösa kommunikationstekniker för inomhus IoT-applikationer