A Secure Telemetry Transmission Architecture Independent of GSM: An Experimental LoRa-Based System on Raspberry Pi for IIoT Monitoring Tasks

2025

Полный текст Открытый доступ: Gold Метаданные (CSL-JSON)
DOI 10.3390/app15179539
Достоверность данных 70 средняя
Как считается эта оценка

Складывается из проверяемых признаков самой записи: есть ли у статьи DOI, сколько независимых источников подтвердили её данные, заполнены ли обязательные поля и насколько свежо последнее подтверждение. Снижают оценку расхождения между источниками и отсутствие идентификатора. Значение от 80 означает, что запись опубликована без дополнительной проверки; от 60 до 79 — что она опубликована с пониженной достоверностью и ручная проверка желательна. Запись, выверенную редактором вручную, пересчёт не опускает ниже 90. Это оценка наших данных о статье, а не оценка самой статьи.

Аннотация

The growing demand for autonomous and energy-efficient telemetry systems in Industrial Internet of Things (IIoT) applications highlights the limitations of GSM-dependent infrastructure. This research proposes and validates a secure and infrastructure-independent telemetry transmission architecture based on Raspberry Pi and LoRa technology. The system integrates lightweight symmetric encryption (AES-128 with CRC-8) and local data processing, enabling long-range communication without reliance on cellular networks or cloud platforms. A fully functional prototype was developed and tested in real urban environments with high electromagnetic interference. The experimental evaluation was conducted over distances ranging from 10 to 1100 m, focusing on the Packet Delivery Ratio (PDR), Packet Error Rate (PER), and Packet Loss Rate (PLR). Results demonstrate reliable communication up to 200 m and high long-term stability, with a 24 h continuous transmission test achieving a PDR of 97.5%. These findings confirm the suitability of the proposed architecture for secure, autonomous IIoT deployments in infrastructure-limited and noisy environments.