Search

Internet stvari ili IoT sustav je međusobno povezanih računalnih uređaja, mehaničkih i digitalnih strojeva, objekata, životinja ili ljudi koji imaju jedinstvene identifikatore (UID) i mogućnost prijenosa podataka preko mreže bez potrebe za komunikacijom od čovjeka do interakcija čovjeka ili čovjeka s računalom. Nagli razvoj IoT-a i problemi s pokrivenosti i potrošnjom energije koji postojeći protokoli nisu zadovoljavali doveli su do pojave mreža velikog dometa i male potrošnje. Vodeće LPWAN mreže su LoRaWAN, Sigfox i NB-IoT bežične senzorske mreže. Oni zadovoljavaju potrebe cijene, učinkovitosti, dometa, kvalitete... Prenose male količine podataka na velike udaljenosti uz nisku potrošnju energije. U radu su opisane te tri bežične senzorske mreže i navede su njihove glavne karakteristike te nakraju njihova međusobna usporedba po cijeni, pokrivenosti, dometu, sigurnosti... i doneseni su zaključci koja mreža je najbolja i najučinkovitija za pojedine zahtjeve IoT aplikacija. The Internet of Things or IoT is a system of interconnected computer devices, mechanical and digital machines, objects, animals or people that have unique identifiers (UID) and the ability to transfer data over a network without the need for human-to-human communication or human-computer interactions. The rapid development of IoT and problems with coverage and energy consumption that existing protocols did not satisfy led to the emergence of LPWAN, that is, low-power wide area networks. The leading LPWAN networks are LoRaWAN, Sigfox and NB-IoT wireless sensor networks. They meet the needs of price, efficiency, range, quality... They transmit small amounts of data over long distances with small energy consumption. The paper describes these three wireless sensor networks and lists their main characteristics, and finally their mutual comparison in terms of price, coverage, range, security... and conclusions are drawn as to which network is the best and most efficient for certain requirements of IoT applications.

U distribuiranim sustavima pa tako i u aplikacijama za internet stvari (IoT) bitno je bilježiti interakcija između uređaja. Tehnologija ulančani blokova sprema kriptirane, nepromjenjive, uređene transakcije što je čini idealnom za pohranjivanje podataka sa IoT uređaja. IoT uređaji često stupaju u interakciju i stvaraju zapise o interakcijama koje njihove aplikacije žele pohraniti, te često uređaji nemaju povjerenja jedan u drugoga jer su npr. u vlasništvu kojima upravljaju različite organizacije. Kako su zapisi u ulančanim blokovima nepromjenjivi mogu ih provjeriti sve uključene strane. Javni ulančani blokovi bez ograničenog prava pristupa imaju problema sa brojem transakcija u sekundi koje mogu obraditi te nisu prikladni za pohranu IoT poruka s obzirom na količinu poruka koju IoT uređaji stvaraju. Privatni ulančani blokovi s ograničenim pravom pristupa mogu koristiti performantnije protokole konsenzusa te imaju veću propusnost. Napravljena je IoT aplikacija koja sprema poruke IoT uređaja na privatni lanac blokova s ograničenom s ograničenim pravom pristupa te su izmjerene performanse. Privatni lanac blokova je brži nego javni lanac blokova no i dalje je sporiji nego tradicionalna centralizirana rješenja. In distributed systems, including Internet of Things (IoT) applications, it is important to record interactions between devices. Blockchain technology stores encrypted, immutable, orderly transactions making it ideal for storing data from IoT devices. IoT devices often interact and create records of the interactions that their applications want to store, and often the devices do not trust each other because, for example, they are owned and managed by different organizations. As the records in the blockchain are immutable, they can be checked and validated by all parties involved. Public permissionless blockchain has problems with the number of transactions per second thet can be processed and is not suitable for storing IoT messages given the amount of messages that IoT devices generate. Private permissioned blockchain can use more performing consensus protocols and have higher transaction throughput. An IoT application was created that stores IoT device messages on a private chain of restricted access blocks, and performance was measured. The private blockchain is faster than the public blockchain but is still slower than traditional centralized solutions.

U ovom radu je odrađena analiza rada Chirpstack implementacije LoRaWAN mreže i njezinih komponenti. Prvo su opisani osnovni pojmovi vezani uz samu LoRaWAN mrežu te način slanja podataka s krajnjih uređaja. Zatim je opisan način postavljanja i korištenja Chirpstack-a. Za analizu je korišten chirpstack simulator kako bi se simulirao veliki broj uređaja i mrežnih prilaza. Nakon toga je opisan proces pokretanja svih potrebnih komponenti za izvršavanje same simulacije i prikupljanje podataka pomoću InfluxDB baze podataka. Na kraju je odrađena analiza nad dobivenim podacim i pokazano je da je Chirpstack stabilna implementacija LoRaWAN mreže. In this thesis we analyze the performance of Chirpstack implementation of LoRaWAN network i its components. First it is described how the LoRaWAN network works and how the data is sent from the devices. Then it is described how to install and setup the Chirpstack network. For the analysis the chirpstack simulator was used so the large number of devices and gateways could be simulated. Then the thesis describes how all the components are run to simulate the network and to gather data using InfluxDB database. In the end the analysis is performed on the gathered data and it was show that the Chirpstack is a good performing implementation of the LoRaWAN network.

Urbano vrtlarstvo podrazumijeva uzgoj povrća, voća, aromatičnog i ljekovitog bilja u urbanoj sredini. Primjenom aktuatora, senzora, mreže LoRaWAN i Interneta stvari izveden je sustav za prikupljanje podataka i aktuaciju uređajima u urbanom vrtu sa naglaskom na navodnjavanje. Platforma Clicker 2 for STM32 upravlja pumpom za vodu, elektromagnetskim ventilom, mjeračem protoka vode, te senzorima za vlagu tla i razinu vode u spremniku, a LoRaWAN modulom se komunicira s mrežnim prilazom, koji dalje komunicira s mrežnim poslužiteljem ChirpStack. Navedene komponente se napajaju akumulatorom. Za razvoj programskog koda korištena je Necto Studio razvojna okolina, a za razvoj osnovnih funkcionalnosti pomogao je mikroSDK2.0, dok je one složenije bilo potrebno samostalno implementirati. Navodnjavanjem se upravlja slanjem naredbi izravno sa aplikacijskog poslužitelja ili nekom od dostupnih integracija. Urban gardening involves cultivation of vegetables, fruits, aromatic and medicinal plants in an urban environment. Using actuators, sensors, the LoRaWAN network and the Internet of Things, a system for data collection and actuation with devices in the urban garden was implemented, with an emphasis on irrigation. The Clicker 2 for STM32 development board controls the water pump, solenoid valve, water flow meter, soil moisture and tank water level sensors, while the LoRaWAN module communicates with the gateway, which further communicates with the ChirpStack network server. These components are powered by a car battery. The Necto Studio IDE was used to develop the program code, and mikroSDK2.0 helped to develop some basic functionalities, while the more complex ones needed to be implemented independently. Irrigation is managed by sending commands directly from the application server or by one of the available integrations

LoRaWAN je širokopojasna mrežna tehnologija male potrošnje energije koja je prikladna za IoT aplikacije koje zahtijevaju komunikaciju na veće udaljenosti i produljeno trajanje baterije. Glavna karakteristika LoRa sustava je potreba za dugotrajnim radom uz izuzetno male potrošnje energije. LoRaWAN je ključna tehnologija za implementaciju koncepta Interneta stvari (IoT) jer je jednostavna za korištenje, podržava jeftine krajnje uređaje niske potrošnje i osigurava dvosmjernu podatkovnu komunikaciju visokog dometa. Primjena LoRaWAN tehnologije je vrlo rasprostranjena diljem svijeta sa tendencijom sve veće dominacije u odnosu na slične tehnologije koje omogućuju razmjenu poruka na veće udaljenosti u IoT mrežama. U ovom radu je opisan rad LoRa tehnologija na mrežnom i podatkovnom sloju, klase krajnjih uređaja te najvažniji parametri odašiljanja koji uključuju faktor raspršenja, snagu odašiljanja, brzina kodiranja i veličina podatka. Također je opisana usporedba LoRaWAN tehnologije s drugim komunikacijskim tehnologija te su predstavljeni razlozi zašto je LoRa danas jedna od najboljih tehnologija za realizaciju se senzorskih i IoT mreža koje zahtijevaju komunikaciju na veće udaljenosti. U zadnjem dijelu rada opisano je provedeno mjerenje trenutačne potrošnje struje komunikacijskog modula LoRaWAN uređaja. U postupku mjerenja koristile su se različite konfiguracije odašiljačkih parametara LoRaWAN uređaja. Mjerenja su potvrdila značajan utjecaj faktora raspršenja i snage odašiljanja na trenutnu potrošnju struje LoRaWAN uređaja. Faktor raspršenja i veličina podatka koji se odašilju bitno utječu na vremensko trajanje odašiljanja, dok snaga odašiljanja utječe na porast potrošnje struje. To znači da je kroz mjerenja dokazano da s povećanjem snage odašiljanja raste i potrošnja struje koju komunikacijski modul koristi pri slanju poruke, a sa povećanjem faktora odašiljanja raste i vrijeme trajanja povećane potrošnje struje u odnosu na potrošnju u periodima kada LoRaWAN uređaj ne odašilje poruke. Također je kroz provedena mjerenja potvrđeno da se svojstva analiziranog LoRaWAN komunikacijskog modula ogledaju u jako maloj potrošnji struje i dugotrajnom vijeku trajanja baterije. Za očekivati je da će se budući razvitak sklopovskih komponenti LoRa tehnologije doprinijeti još većem smanjenju potrošnje energije LoRaWAN uređaja, što će poboljšati primjenu LoRaWAN tehnologije u raznim granama industrije.

Ovaj diplomski rad posvećen je istraživanju operativnih mogućnosti LoRa i LoRaWAN tehnologija s ciljem analize utjecaja LoRa komunikacijskih parametara na kvalitetu prijenosa signala u zatvorenim prostorima. Provedena je analiza utjecaja komunikacijskih parametara kao što su faktor raspršenja, odašiljačka snaga, dužina odašiljane poruke i period odašiljanja poruka na parametre koji ukazuju na kvalitetu prijenosa signala kao što su odnos signala i šuma (engl. signal to noise ratio SNR) i indikator snage prijemnog signala (engl. received signal strength indicator – RSSI). Za potrebe istraživanja razvijen je sustav za provođenje analitike komunikacijskih parametara LoRa mreže. Opisane su tehnologije koje su korištene za razvoj sustava i način na koji su implementirane, a koje su sačinjene od programskog alata za povezivanje usluga Node-RED, baze podataka InfluxDB i alata za vizualizaciju mjernih podatka Grafana. Razvijeni sustav je iskorišten za provođenje eksperimenata nad testnom LoRa mrežom, koji su trajali u razdoblju od 24. lipnja 2021. do 23. srpnja 2021. godine na području prostora Fakulteta elektrotehnike, strojarstva i brodogradnje u Splitu. Testna LoRa mreža koja je integrirana u razvijeni sustav za provođenje analitike je sadržavala dva krajnja LoRa korisnička testna uređaja i četiri LoRa poveznika koji su alocirani u fakultetskoj zgradi kako bi se provela simulacija prijenosa LoRa signala na manje udaljenosti u zatvorenim prostorima. Temeljem provedenih praktičnih eksperimenta je zapaženo da je najutjecajniji faktor na kvalitetu prijemnog signala gustoća i vrsta (materijal) ometajućih prepreka kroz koje signal mora propagirati. U slučaju prijenosa podataka na manjim udaljenostima s niskom razinom prepreka između korisničkih uređaja i LoRa povezaka, faktor raspršenja nije znatno utjecao na kvalitetu signala. Međutim, u slučajevima prijenosa na veće udaljenost i sa većim brojem i/ili gustoćom prepreka, odašiljanje sa maksimalnim faktorom raspršenja je kontinuirano ostvarivalo kvalitetniji prijenos signala. Također je uočeno da utjecaj razine odašiljačke snage na kvalitetu signala nije značajan u slučajevima kada se propagacija signala realizira na većoj udaljenosti s visokom razinom ometajućih prepreka. Postojanje određenog pozitivnog utjecaja povećanja razine odašiljačke snage na kvalitetu prijemnog signala je primijećeno u slučajevima niske ili srednje razine ometajućih prepreka, no i tad je riječ o blagim utjecajima na kvalitetu prijemnog signala. Nadalje, analiza dobivenih rezultata je pokazala da veličina podataka i dužina perioda uzastopnog odašiljanja podataka ne utječu na kvalitetu prijemnog signala. Rezultati eksperimentalne analize pokazuju da pravilna prilagodba kombinacije LoRa komunikacijskih parametara kao što su odašiljačka snaga, faktor raspršenja, dužina poruka i intenzitet slanja poruka mogu doprinijeti poboljšanju rada LoRa sustava u smislu postizanja kvalitetnijeg prijemnog signala za različite veličine i vrste prepreka koje mogu postojati prilikom propagiranja signala.

Sustav daljinskog očitanja vodomjera nastao je iz potrebe da se ubrza sami postupak očitanja vodomjera. Prve dostupne tehnologije razvijali su proizvođači radijskih modula i vodomjera, pa bi uz radijske module za slanje stanja vodomjera bilo potrebno koristiti i opremu za očitanje istog proizvođača. Iako neki proizvođači vodomjera još uvijek koriste vlastite protokole za očitanje na način Drive-by i Walk-by, posljednjih 10 godina standardizirao se protokol Wireless M-BUS i danas je najčešće korišteni protokol za daljinsko očitanje kratkog dometa. U novije vrijeme razvojem LPWAN mreža, počinje i upotreba istih u sustavima za daljinsko očitanje. Trenutno u Europi najzastupljenija su tri tehnologije: Sigfox, LoraWAN i NB-IoT.

Porastom broja senzorskih uređaja u Internetu stvari (IoT) javlja se potreba za novim komunikacijskim tehnologijama za njihovo povezivanje. Zadatak je proučiti postojeće komunikacijske tehnologije za ostvarivanje mreža velikog dometa (LPWAN) s ciljem povezivanja udaljenih senzorskih uređaja, kao i postojeća rješenja temeljena na otvorenom kodu. Potrebno je dati osvrt na prednosti i nedostatke pojedine tehnologije s naglaskom na tehnologiju LoRaWAN kao jedne od komunikacijskih tehnologija za mreže velikog dometa niske potrošnje. Potrebno je osmisliti web platformu koja implementira funkcije rada s LoRaWAN mrežom sačinjenom od krajnjih uređaja, mrežnog prilaza, poslužiteljske logike i aplikacijske logike načinjene u obliku web aplikacije. Pomoću tog sustava potrebno je ostvariti dvosmjernu komunikaciju sa senzorima, prikupljati i spremati mjerene podatke u bazu podataka na platformi te ih kasnije moći pretraživati i dohvaćati. Web platformu potrebno je izvesti na mikroservisnoj arhitekturi s ciljem povećanja raspoloživosti aplikacije i izolacije pojedinih servisa. Potrebno je opisati alate koji omogućuju isporuku i upravljanje mikro servisima (primjerice Docker i Kubernetes). As the number of sensor devices in the Internet of Things (IoT) increases, so does the need for new communication technologies to connect them. The task is to study existing communication technologies for the realization of long-range networks (LPWAN) with the aim of connecting remote sensor devices, as well as existing solutions based on open source code. It is necessary to give an overview of the advantages and disadvantages of each technology, with an emphasis on LoRaWAN technology as one of the communication technologies for long-range low-consumption networks. Furhtermore it is necessary to design a web platform that implements the functions of working with LoRaWAN network consisting of end devices, network access, server logic and application logic made in the form of a web application. With the help of this system, it is necessary to achieve two-way communication with sensors, collect and store measured data in a database on the platform, and later be able to search and retrieve them. The web platform needs to be implemented with a microservice architecture in order to increase the availability of the application and the isolation of individual services.It is necessary to describe the tools that enable the delivery and management of micro services (for example Docker and Kubernetes).

LoRaWAN (Long Range Wide Area Network) je bežična tehnologija za komunikaciju u sustavu Interneta stvari (IoT, Internet of Things) koja se odlikuje velikim prijenosnim udaljenostima i niskom potrošnjom energije, a radi na fizičkom sloju OSI (Open Systems Interconnection) modela komunikacijskih mreža. Nedostatak tehnologije su niske brzine prijenosa podataka. U okviru diplomskog rada opisana je tehnologija LoRaWAN, arhitektura LoRaWAN mreže i navedena frekvencijska područja rada. Osmišljen je sustav utemeljen na primjeni LoRaWAN tehnologije koja uključuje LoRa radijski modul, odgovarajući mikrokontroler i skup senzora kao krajnjih uređaja u pametnom domu. Posebna pažnja usmjerena je na izvedu procedura kojima se sustav spaja na mrežne servere i omogućava dvosmjernu komunikaciju. Također je izrađen podsustav kojim se omogućuje prikupljanje i obrada podataka sa skupa senzora radi dugoročnog praćenja stanja na senzorima, vizualizacije podataka i boljeg upravljanja uređajima u pametnom domu. LoRaWAN (Long Range Wide Area Network) is a wireless technology for communication in the Internet of Things (IoT) system, which is characterized by long transmission distances and low power consumption, and works on the physical layer of OSI (Open Systems Interconnection) model of communication networks. The disadvantage of this technology is the low data transfer speeds. Within the thesis, LoRaWAN technology, LoRaWAN network architecture and frequency ranges are described. Futhermore, a system based on the application of LoRaWAN technology has been designed, which includes a LoRa radio module, a corresponding microcontroller and a set of sensors as end devices in a smart home. Special attention is paid to the execution of procedures by which the system connects to network servers and enables two-way communication. In the end, a subsystem has been developed that enables the collection and processing of data from a set of sensors for long-term monitoring of the state of the sensors, data visualization and better management of devices in the smart home.

Internet stvari je sve rašireniji u svakodnevici ljudi u kojoj pametni uređaji dozvoljavaju automatizaciju i kreiranje novih procesa. Stoga je sustave Interneta stvari potrebno osigurati dostupnim sigurnosnim mehanizmima. Kroz rad se obrađuju definicija, referentni model koji opisuje slojeve sustava, područja primjene i trendovi Interneta stvari. Definiraju se zahtjevi vezani uz sigurnost i privatnost sustava i korisnika te najčešći sigurnosni propusti u takvim sustavima. Provodi se analiza i komparacija sigurnosnih mehanizama određenih uređaja i protokola složaja Interneta stvari. Opisuje se implementacija sustava za praćenje kretanja tjelesne temperature, njegova arhitektura, dijelovi sustava te se provodi sigurnosna analiza cijelog sustava. The Internet of Things is becoming more widespread in people's everyday lives, where smart devices allow automation and creation of new processes. Therefore, IoT systems need to be secured with available security mechanisms. The paper deals with the definition, the reference model that describes the layers of the system, the areas of application and the trends of the Internet of Things. The requirements related to the security and privacy of systems and users as well as the most common security flaws in such systems are defined. The analysis and comparisons of security mechanisms of certain devices and protocols of the Internet of Things protocol stack are performed. The implementation of the system for monitoring the change of body temperature, its architecture and parts of the system are described, and a safety analysis of the entire system is performed.

Internet stvari je mreža svakodnevnih ured¯aja koji komuniciraju i razmjenjuju informacije s aplikacijama putem bežiˇcnih mreža povezanih na Internet. LoRa je jedna od tih bežicˇnih tehnologija preko koje ured¯aji bežicˇno komuniciraju na velikim udaljenostima uz malu potrošnju energije. Pomo´cu LoRa bežiˇcne komunikacije, dizajnirano je rješenje za detekciju zaokupljenosti parkirnih mjesta. Za detekciju zaokupljenosti se koriste ultrazvucˇni senzor uz kombinaciju magnetometra. Ulogu krajnjih ured¯aja na koji su povezani senzori imaju ESP32 i FiPy mikrokontroleri koji se preko mrežnog pristupnika povezuju na LoRaWAN mrežu. The Internet of Things is a network of everyday devices that communicate and exchange information with applications via wireless networks connected to the Internet. LoRa is one of those wireless technologies through which devices communicate wirelessly over long distances with low power consumption. Using LoRa wireless communication, a solution for detecting parking space occupancy has been designed. An ultrasonic sensor with a combination of magnetometers is used to detect preoccupation. The role of the end devices to which the sensors are connected is played by ESP32 and FiPy microcontrollers, which are connected to the LoRaWAN network via a network gateway.

Cilj ovoga rada bio je napraviti aplikaciju koja će podatke sa web stranice uljepšati te zapisati u tabličnom obliku kako bi se ti isti podaci u budućnosti mogli iskoristiti za neku vrstu strojnoga učenja. Zapisi se nalaze u csv formatu kako bi pristup prikupljenim podacima bio što lakši. Napravljena aplikacija nudi grafičko sučelje putem kojega se mogu podesiti svi potrebni parametri koji su potrebni prilikom pristupa web poslužitelju sa kojega se prikupljaju podaci. Osim toga, grafičko sučelje nudi i mogućnost odabira parametara koji će biti spremljeni u izlaznoj datoteci. Osim tabličnog spremanja podataka, aplikacija generira i grafove na kojima je moguće vidjeti kako jedni parametri ovise o drugima. The goal of this paper was to create an application that will beautify the data from the website and write it in tabular form so that the same data can be used for some kind of machine learning in the future. The records are in csv format to make access to the collected data as easy as possible. The created application offers a graphical interface through which all the necessary parameters that are needed when accessing the web server from which the data is collected can be set. In addition, the graphical interface offers the ability to select parameters to be saved in the output file. In addition to tabular data storage, the application also generates graphs on which it is possible to see how one parameter depends on another.

Diplomskim radom prikazana je analiza studijskih slučajeva pametnog mjerenja unutar domene Interneta stvari s naglaskom na sloj računarstva u magli. Analiza je napravljena unutar simulacijskog modela implementiranog pomoću programskog simulatora YAFS. U prvom poglavlju dan je kratak uvod u sve što će se obraditi unutar diplomskog rada. Drugo poglavlje opisuje pojam simulacijskih okolina, gdje su primjenjive i zašto su od nedavno vrlo popularne u brojnim područjima. Opisane su vrste simulacijskih modela gdje je dan detaljniji uvid u najčešće korištene diskretne simulacijske sustave. Uz to objašnjeni su osnovni koncepti Simpy biblioteke koja nudi programsko sučelje za implementaciju takvih modela simulacije. U trećem poglavlju objašnjena je razlika između pojmova računarstva u oblaku, magli i rubu te dan kratak osvrt na specifičnosti pojedine paradigme. Četvrto poglavlje daje osvrt na pojam Interneta stvari, njegovu ideju i arhitekturu te brojna pitanja koja se pojavljuju s obzirom na široki spektar tog pojma. Peto poglavlje detaljno opisuje sve aspekte mrežnog simulatora YAFS: arhitekturu, modeliranje aplikacije, dinamička svojstva, analizu rezultata, specifičnosti s obzirom na druge simulatore, te implementacijske detalje koji opisuju kako je unutar jezgre simulatora YAFS korištena Simpy biblioteka. U zadnjem poglavlju opisana je implementacija studijskih slučajeva u YAFS-u gdje se vrši pametno mjerenje s krajnjih uređaja povezanih preko LoRaWAN mreže, te prosljeđivanja mjerenja kroz brojne module unutar računarstva u magli prema centralnom čvoru smještenog u sloju oblaka. Na kraju se daje detaljna analiza takvih sustava uz predočenje mogućih problema i rješenja koja vode k većoj otpornosti i uspješnijoj implementaciji sustava u realnom svijetu. This thesis shows the analysis of Smart Metering study cases in the domain of Internet of Things with the strong focus on the environment of Fog Computing. Analysis is done through an implemented simulation model in YAFS programming tool. 1st chapter is a brief summary of everything covered trough this thesis. 2nd chapter explains what simulated environments are, for what they are used for and why are they becoming more popular in the recent years across all domains of workplace. It gives a list of many types of simulation models with the focus on explanation of most commonly used, discrete event simulators. Alongside that, it explains basic concepts of Simpy library which is used for implementing those type of simulations. 3rd chapter gives the explanation on the difference between Edge Computing, Fog Computing and Cloud Computing.4th chapter explains the term Internet of Things, gives an insight of its architecture and the idea behind it. Also, it gives an insight of wide variety of questions which come up when considering the wide domain of Internet of Things term. 5th chapter explains wide variety of YAFS simulator concepts, from its architecture, application modeling, dynamic policies, result analysis, up to comparison to other fog simulators and implementation details that explain how Simpy library is used inside of YAFS core. The last chapter explain the implementation steps of Smart Metering study case where smart metering is done on edge devices who are connected over LoRaWAN Network to the gateways which pass on the packets to all kind of different submodules in the fog network which process and pass those informations to central cloud module. At the very end, a detailed analysis of such systems is given, with a demonstration of possible problems and solutions for higher network security and easier real-world system implementation.

Diseminacija programske podrške zračnim prijenosom je metoda nadograđivanja zastarjele ili neispravne programske podrške na više uređaja odjednom s udaljene lokacije. Over-The-Air firmware update is the process of upgrading firmware of multiple devices at once from a remote location. .

Cilj ovoga rada bio je napraviti aplikaciju koja će podatke sa web stranice uljepšati te zapisati u tabličnom obliku kako bi se ti isti podaci u budućnosti mogli iskoristiti za neku vrstu strojnoga učenja. Zapisi se nalaze u csv formatu kako bi pristup prikupljenim podacima bio što lakši. Napravljena aplikacija nudi grafičko sučelje putem kojega se mogu podesiti svi potrebni parametri koji su potrebni prilikom pristupa web poslužitelju sa kojega se prikupljaju podaci. Osim toga, grafičko sučelje nudi i mogućnost odabira parametara koji će biti spremljeni u izlaznoj datoteci. Osim tabličnog spremanja podataka, aplikacija generira i grafove na kojima je moguće vidjeti kako jedni parametri ovise o drugima.

Napredak IoT tehnologije polako, ali sigurno odražava se i na poljoprivredu. Uvođenjem senzora te pravilnim povezivanjem senzora sa jedinicom obrade podataka na posjedu možemo ostvariti bolju kontrolu usjeva te krajnjeg proizvoda. Pravilno povezivanje omogućuju razni načini, među njima su povezivanje Single hop (senzor-baza) na manjim područjima te povezivanja Multi hop (senzor-usmjerivač-baza) na većim područjima obrade. Osim bežičnih senzorskih mreža moguće je iskoristiti i postojeće mrežne infrastrukture, kao i najpopularniju opciju u većini Europskih država: LoRaWAN mrežu. Cilj rada je otkriti mogućnosti pojedinih načina u bežičnim senzorskim mrežama te potencijal LoRaWAN za buduće uporabe IoT tehnologija u poljoprivredi. Advances in IoT technology are slowly but surely affecting agriculture. With proper connection of sensors with processing unit we can achieve better control of crops and final product. Proper connection of sensors is achievable with a variety of ways, including Single hop and Multi hop way of connection. In addition to WSN, it is possible to use existing network infrastructures, as well as the most popular option in most European countries: LoRaWAN network. The aim of this paper is to discover possibilities of certain ways in WSN and potential of LoRaWAN network for future use of IoT technology in agriculture.

U ovom završnom radu opisana je procedura uspostave računalne aplikacije koja ima mogućnost prikaza lokacijskih podataka dobivenih sa LoRAWAN senzorskog čvora, koji posredstvom The Things Network mrežne infrastrukture. Podatci se pohranjuju u InfluxDB bazu podataka, namjenjenu za pohranu velikih količina vremenski ovisnih podataka, dok se za vizualizaciju dobivenih podataka koristi programski paket pod nazivom Grafana., This paper describes the procedure for establishing computer applications that has the ability to display location data obtained with the LoRAWAN sensor node, which through the network infrastructure The Things Network. The data is stored in an influxDB database, naming to store a large amount of time-dependent data, while a software package called Grafana is used to visualize the obtained data.

Internet stvari opisuje mrežu fizičkih objekata čija je svrha povezivanje i razmjena podataka putem interneta. IoT tehnologija može utjecati na svijet u kojem živimo poboljšavajući industriju, povezujući vozila i stvarajući pametne gradove. Međutim, veliki je izazov pokriti veliko područje koristeći IoT. Da bi se postigla pouzdana komunikacija, širokopojasne mreže male snage su dobro rješenje. Jedna od takvih tehnologija je upravo LoRa. LoRaWAN nudi mogućnost razvoja privatnih mreža i jednostavnu integraciju s brojnim mrežnim platformama rasprostranjenim širom svijeta. S komunikacijskim dometom od preko deset kilometara i dugim životnim vijekom baterija, LoRa tehnologija omogućava aplikacije male snage za velike domete i niske potrošnje. Neke od primjena LoRa tehnologije su pametni grad, pametno zdravstvo, nadgledanje okoliša, pametan uzgoj. Upravo zbog velikog dometa komunikacije, LoRa tehnologija pronalazi brojne primjene u poljoprivredi. Cilj ovog rada je utvrditi potrošnju energije u slučaju korištenja LoRa tehnologije. Provedeni su eksperimenti kojima je utvrđeno da LoRa ima optimiziraniju potrošnju u usporedbi s ostalim sustavima koji su testirani u radu. The Internet of Things describes a network of physical objects whose purpose is to connect and exchange data over the Internet. IoT technology can impact the world we live in by improving industry, connecting vehicles and creating smart cities. However, it is a great challenge to discover a large area using IoT. To achieve reliable communication, low-power broadband networks are a good solution. One such technology is precisely LoRa. LoRaWAN offers the ability to develop private networks and easy integration with numerous network platforms spread around the world. With a communication range of over ten kilometers and a long battery life, LoRa technology enables male power applications for long ranges and low consumption. Some of the applications of LoRa technology are smart city, smart healthcare, environmental monitoring, smart farming. Precisely because of the great range of communication, LoRa technology has found numerous applications in agriculture. The aim of this paper is to determine the energy consumption in the case of using LoRa technology. Experiments were conducted to determine that LoRa has optimized consumption compared to other systems tested in the work.

Predmet ovog rada je LoRaWAN, point-to-multipoint mrežni protokol koji koristi Semtech-ovu LoRa modulacijsku shemu. Pojašnjeni su pojmovi LPWA (eng. Low-Power Wide-Area Network) i LoRa te prikazana njihova primjena u praksi. LoRa je metoda za prijenos radijskih signala koja za šifriranje informacija koristi chirped, multi-symbol format. LoRa tehnologija i LoRaWAN protokol omogućuju primjenu pametnih IoT aplikacija za upravljanje energijom, kontrolu prirodnih resursa, kontrola zagaĎenja, efikasnost infrastrukture, prevencija katastrofa. Širenje LoRaWAN mreža i brzi porast broja krajnjih ureĎaja zahtijeva bolje razumijevanje granica skalabilnosti LoRaWAN-a, što je pokušano uz pomoć alata za simulaciju LoRaWAN mreže. Cilj simulacije bio je utvrditi vrijednost korištenja ovog alata u svakodnevnoj praksi te mogućnost primjene za provjeru poboljšanja tehnologije i otkrivanje mogućih rješenja za optimizaciju performansi LoRaWAN mreže. The subject of this paper is LoRaWAN, a point-to-multipoint network protocol that uses Semtech’s LoRa modulation scheme. The terms LPWA (Low-Power Wide-Area Network) and LoRa are explained and their application in practice is presented. LoRa is a method of transmitting radio signals that uses a chirped, multi-symbol format to encrypt information. LoRa technology and LoRaWAN protocol enable the application of smart IoT applications for energy management, natural resource control, pollution control, infrastructure efficiency and disaster prevention. The expansion of LoRaWAN networks and the rapid increase in the number of end devices requires a better understanding of the limits of LoRaWAN scalability, which has been attempted with the help of the LoRaWAN network simulation tool. The aim of the simulation was to determine the value of using this tool in everyday practice and the possibility of application to check the improvement of technology and discover possible solutions for optimizing the performance of the LoRaWAN network.

U radu je dan pregled LoRa tehnologije. Opisan je stog tehnologije, detalji fizičkog sloja te MAC sloj odnosno LoRaWAN standard. U nastavku rada je opisan simulator NS-3 te za njega razvijeni modul LoRaWAN korišten u analizi mreže u raznim situacijama. Cilj rada je optimirati rad mreže metodom učinkovitog i prilagodljivog prenošenja podataka i usporediti ga sa postojećim mehanizmom ADR The paper gives an overview of LoRa technology. The technology stack, physical layer details and MAC layer or LoRaWAN standard are described. The following is a description of the NS-3 simulator and the LoRaWAN module developed for it, used in network analysis in various situations. The aim of this paper is to optimize the operation of the network by the method of efficient and adaptive data transmission and compare it with the existing ADR mechanism

Ovaj rad se bavio istraživanjem načina prijenosa podataka sa senzorskih čvorova korištenjem komunikacijskih tehnologija XBee, Bluetooth Low Energy, LoRaWAN i WiFi. Komunikacija je ostvarena pomoću uređaja Waspmote. Waspmote je bežična senzorska platforma koja s niskom energetskom potrošnjom omogućuje da senzorski čvorovi samostalno šalju radio signale. Na Waspmote moguće je priključiti senzore, antene, komunikacijske module ili druge senzorske pločice. Waspmote ima različite načine rada,i svaki način rada je energetsko stanje u kojem Waspmote troši određenu energiju. Najviše energije se troši dok Waspmote šalje signale odnosno dok je uključen, a najmanje dok je u stanju spavanja. Od četiri zadane tehnologije, ona s najmanjom energetskom potrošnjom je Bluetooth Low Energy. Zadatak je bio ostvariti komunikaciju prethodno navedenim tehnologijama. Za realizaciju svake tehnologije potrebna su po dva modula i jedan ili dva Waspmote uređaja, ovisno o tehnologiji. Jedan modul se ponaša kao odašiljač signala, a drugi kao prijemnik. Module je potrebno podesiti na jednake parametre da bi mogli komunicirati. Podatci koji su se slali između odašiljača i prijemnika su vrijednosti temperature očitane sa senzora. Osim ovog, na početku rada obrađena je tema Interneta Stvari. Internet Stvari definiramo kao veliki broj umreženih heterogenih uređaja koji su okruženi pametnom okolinom. Takav skup uređaja prikuplja, obrađuje, pohranjuje i prenosi podatke i informacije. This thesis research covers the multiple ways to send data from sensor node using XBee, Bluetooth Low Energy, LoRaWAN and WiFi communication technologies. Communication between two nodes is established using Waspmote devices. Waspmote is wireless sensor platform with low energy consumption, which enables nodes to send data independently. Different modules, sensors, antennas and other sensors can be connected to the board. Waspmote uses different modes of operation with corresponding energy consumption. The highest energy consumption is when Waspmote is turned on and sending signals, while the lowest is during sleep mode. Out of the four used technologies, Bluetooth Low Energy technology has the lowest consumption of energy. The main task was to establish communication with previous mentioned technologies. In order to establish communication, two modules od each technology are required and one or two Waspmotes, depending on the used technology. One module acts as a sender and the other as the receiver. They need to be set up with the same parameters in order for them to communicate. Data sent between sender and receiver are values read from temperature sensors. The thesis also covers IoT research. We define IoT (Internet of Things) as great number of connected nodes in a smart environment. This convention of devices collects, handles, stores and sends data and information.

U ovome radu potrebno je bilo stvoriti dvije implementaciju sustava koji koristi LPWAN mrežu osnovanu na LoRaWAN mreži. LPWAN mreže koje su bile implementirane su se sastojale od LoPy uređaja, jedan od njih je predstavljao gateway odnosno uređaj koji prikuplja informacije i prosljeđuje ih van LoRaWAN mreže, a drugi je bio node odnosno čvora, dijela mreže koji se bavi prikupljanjem podataka od senzora. Svaki podatak koji se predaje unutar mreže na gateway je potrebno spremiti na bazu podataka. Kako bi omogučili prijenos većeg broja informacija na bazu podataka preko servera potrebno je bilo implementirati sustav reda poruka kao posrednik između gatewaya i servera. U ovom slučaju implementacija sustava reda poruka bilo je obavljeno otvorenim sustavom RabbitMQ. In this paper i needed to create two implementation of a system which uses LoRaWAN network, an implementation of a LPWAN system. The LPWAN systems that were implemented were created with the use of LoPy devices, one of the devices was used as a gateway, a device to collect and spread data out of the LPWAN network and the other device was implemented as a node, a part of the LPWAN system that collects data from sensors. All the data which was collected from the sensors had to be stored on a data base. To give the system a way to send large amounts of data thru the system a message queue system had to be implemented as a mediator between the gateway and the server. In this case the implementation of the message queue system was made possible with RabbitMQ.

IoT svijet je povezao milijarde uređaja kako bi omogućio njihovu međusobnu komunikaciju u svrhu prikupljanja i pohrane informacija u oblak. Kako bi se zadovoljila komunikacija uređaja na područjima gdje struja i Internet nisu dostupni razvila se skupina tehnologija pod imenom LPWAN. Jedna od tih tehnologija je i LoRaWAN. Tema ovog diplomskog rada je analiza LoRa modulacije te implementacija i primjena LoRaWAN komunikacijskog protokola razvijenog u svrhu komunikacije putem nisko-energetske, širokopojasne mreže uz dvosmjernu komunikaciju te visoku razinu sigurnosti unutar sustava Interneta stvari. U projektnom dijelu rada opisana je implementacija tog protokola kroz izradu vlastitog LoRa gateway-a, njegovo povezivanje na TTN mrežni server, zaprimanje podataka s LoRa senzora na gateway te njihova pohrana i prikaz na prilagođenom aplikacijskom serveru. Podaci s LoRa senzora za temperaturu i vlagu su spremljeni u bazu i prikazani javno na aplikacijskom serveru., The IoT world has connected billions of devices to establish communication between them to collect and store information in the Cloud. To enable communication between devices where electricity and the Internet are not available, a group of technologies known as LPWAN developed. One of these technologies is LoRaWAN. The topic of this thesis is the analysis of LoRa modulation, implementation, and application of LoRaWAN protocol for communication via low-energy, broadband network with bidirectional communication and high-level security within the Internet of Things. The project part of the thesis describes the implementation of this protocol through the custom LoRa gateway, its connection to the TTN network server, receiving data from LoRa sensors to the gateway, and their storage and display on a custom application server. Data from the LoRa temperature and humidity sensor are stored in the database and published to the application server.

U završnom radu opisan je koncept Internet stvari (engl. Internet of Things, IoT) na temelju njihovih značajki, arhitekture, tehnologije i dr. Analizirane su značajke bežičnih mreža LoRaWAN, Sigfox i NB-loT. Provedena je usporedba bežičnih mreža LoRaWAN, Sigfox i NB-loT na temelju različitih čimbenika (primjerice mreže, sigurnosti, primjene i dr.).

Cilj ovog diplomskog rada je implementacija Internet stvari (engl. Internet of things, skraćeno IoT) prototipa za primjenu u vrtlarstvu koristeći LPWAN (engl. Low Powered Wide Area Network) tehnologije LoRaWAN i Sigfox. Funkcionalnosti koje će se napraviti su automatizacija navodnjavanja, praćenje parametara vlage zemlje, temperature zraka te komunikacija IoT uređaja s internetom. Usporedit ćemo LPWAN tehnologije Sigfox i LoRaWAN koje su namijenjena za nisku potrošnju i situacije u kojima je pristup internetu i struji ograničen. Motivacija ovog rada je proučavanje Interneta stvari, razmatranje trenutnih opcija dostupnih za razvoj IoT rješenja, te analiza različitih tehnologija koje su namijenjene za komunikaciju krajnjih uređaja sa internetom te primjena na realnom primjeru. The goal of this thesis is to implement an Internet of Things (IoT) prototype for use in gardening using the LPWAN (Low Powered Wide Area Network) technologies LoRaWAN and Sigfox. The functionality that will be made is the automation of irrigation, monitoring of soil moisture, air temperature and communication of IoT devices with the Internet. We will compare the LPWAN technologies Sigfox and LoRaWAN, which are designed for low power consumption and situations where access to the internet and electricity is limited. The motivation behind this work is to study the Internet of Things, to consider the current options available for the development of IoT solutions, and to analyze the various technologies that are intended for communication of end devices with the Internet and to apply them on a real-world example.

U sklopu ovog diplomskog rada, idejno je razrađen i ostvaren sustav pametnih ormarića za dostavu stvari. Prvi dio rada sažeto opisuje tri LPWAN komunikacijske mreže za Internet stvari (LoRa, Sigfox i NB-IoT) i analizira njihove prednosti i nedostatke. Drugi dio rada opisuje ostvareni studijski slučaj koji se sastoji od aplikacije za operacijski sustav Android, aplikacijskog poslužitelja ostvarenog u programskom jeziku Java korištenjem razvojne cjeline Spring, mrežnog prilaza za mrežu LoRaWAN, mrežnog poslužitelja Loriot te krajnjeg uređaja koji dvama relejima otključava ormariće. Sustav korisniku omogućuje pregled lokacija s ormarićima, otključavanje ormarića, prijenos prava otključavanja na drugog korisnika te pregled troškova korištenja usluge. In this master’s thesis, a smart locker system for package deliveries has been conceptually described and implemented. First part of the thesis gives a short description of three LPWAN communication technologies for Internet of Things (LoRa, Sigfox and NB-IoT) and analyzes their advantages and disadvantages. Second part describes implemented case study solution, which consists of Android application, server implemented in Java programming language using Spring Framework, LoRaWAN gateway, network server Loriot and end-device that unlocks cabinets by controlling two relays. System enables the user to discover cabinet locations, unlock a cabinet, transfer the access rights to another user and overview of the costs incurred using the service.

Tema ovog rada je primjena tehnologije Interneta stvari (IoT) za udaljeno praćenje mjerenja senzora u okvirima definiranog demo korisničkog slučaja – praćenje kvalitete vode za različite izvore pomoću IoT tehnologije pri čemu je potrebno konfigurirati određenu IoT platformu kako bi se na nju mogli slati, spremati te dohvaćati podaci mjerenja (fizikalna svojstva vode, temperatura, zamućenost, provodljivost i pH vrijednost) za različite lokacije odnosno točke mjerenja kvalitete vode (water points) koje hijerarhijski pripadaju određenom gradu/regiji. Na temelju analize i usporedbe dostupnih postojećih rješenja (Thingsboard i Mainflux), odabrana je odgovarajuća IoT platforma za zadani IoT scenarij – Thingsboard IoT. Platforma je instalirana lokalno pomoću Docker kontejnerske tehnologije. Na temelju opisanog korisničkog slučaja kreiran je IoT model te su rezervirani IoT entiteti i kreirane su odgovarajuće relacije između entiteta prema zadanom modelu koristeći Thingsboard REST API i Postman REST klijent. Objašnjen je postupak stvaranja nove točke mjerenja kvalitete vode te načini slanja podataka za određenu točku mjerenja kvalitete vode, različitim protokolima – HTTP, MQTT i CoAP uz praktične primjere za Arduino razvojnu pločicu. Kreirani IoT sustav je također integriran sa LoRa mrežom (za simulaciju LoRa mreže i LoRa uređaja je korištena platforma The Things Network) pomoću Thingsboard IoT Gateway-a koristeći vanjski MQTT broker za prosljeđivanje podataka mjerenja te je zatim testirana kreirana integracija. The topic of this paper is the application of Internet of Things (IoT) technology to remotely monitor sensor measurements within a defined demo use-case - monitoring water quality for different sources using IoT technology, with the need to configure a specific IoT platform to send, store and retrieve measurement data (physical properties of water - temperature, turbidity, conductivity and pH) for different locations or points of water quality measurement (water points) that hierarchically belong to a particular city/region. Based on the analysis and comparison of available existing solutions (Thingsboard and Mainflux), the appropriate IoT platform was selected for the defined IoT scenario - Thingsboard IoT. The platform was installed locally using Docker container technology. Based on the described use-case, an IoT model was created, IoT entities provisioned and corresponding relations created between entities based on the created model, using the Thingsboard REST API and the Postman REST client. The process of creating a new water point and ways of sending measurements for a particular water point, using different protocols (HTTP, MQTT and CoAP) are explained, along with practical examples for the Arduino development board. The created IoT system was also integrated with the LoRa network (The Things Network is used to simulate LoRa network and LoRa devices) using the Thingsboard IoT Gateway with an external MQTT broker to pass the measurements from LoRa network, after which the created integration was tested.

IoT zasnovan na tehnologiji LoRAWAN budućnost je komunikacije „pametnih“ uređaja i stvari. Implementacija IoT mreže ostvarena je pomoću jednog pristupnika, 3 uređaja-čvora, kojima možemo fizički pridružiti senzore, i 3 poslužiteljske platforme. Komunikacija pristupnika i uređaja je temeljena na LoRa tehnologiji, a na širokopojasnoj mreži između poslužitelja i pristupnika. Uspostavljena je mreža konfiguriracijom pristupnika, registracijom uređaja i pristupnika na poslužitelj te programiranjem uređaja za omogućavanje međusobne komunikacija. Analizom parametara poslužiteljskih platformi utvrđeno je da svaka ima svojih prednosti ovisno o primjeni. Postoji niz senzora koji se mogu spojiti na razvojne pločice koje potom šalju te podatke u mrežu na obradu. IoT based on LoRAWAN technology is the future of communication between "smart" devices and things. Implementation of the IoT network consists of one gateway, three nodes, and 3 server platforms. Communication between gateway and nodes is based on LoRa technology and for communication between servers and gateways high bandwidth networks are used. The configuration of the network was done by configuring gateway, then registering devices and gateway on the server, and programming of nodes to enable their communication. By analyzing server platforms parameters, each has its own advantages depending on the application. There are many sensors that can be connected to the development boards which then send this data to the network for processing.

U radu se ispituju različite komunikacijske tehnologije za stvaranje bežične senzorske mreže i prijenos podataka od senzorskog čvora do mrežnog prilaza. Rad pripada području Interneta stvari i rezultati rada mogu biti iskorišteni prilikom izrade bežičnih senzorskih mreža u pametnim kućama. Korištene komunikacijske tehnologije su XBee 802.15.4 (EU), Bluetooth Low Energy, LoRaWAN i WiFi. Kao senzorski čvor korišten je Libelium Waspmote, a na mrežnom prilazu korišten je Raspberry Pi 2 model B i platforma Eclipse Kura. Opisani su načini konfiguracije pojedinih tehnologija i isječci programskih kodova za prijenos podataka, kao i trenutne prednosti i nedostatci svake. Opisani su i svi problemi u radu s navedenim tehnologijama. Various communication technologies for creating wireless sensor network and transmitting sensor data from sensor node to gateway were tested in this paper. This work belongs to area of Internet of Things and results of this work may be used for creating wireless sensor networks in smart homes. XBee 802.15.4 (EU), Bluetooth Low Energy, LoRaWAN and WiFi communication technologies were used. Libelium Waspmote was used as a sensor node and Rapsberry Pi 2 Model B with Eclipse Kura IoT platform as a gateway. Configuration of specific technologies and comments on source code snippets for data transmission were documented, just as current pros and cons of specific technology. Every problem that appeared during work with specific technology was described.

Tijekom izrade rada bit će razvijen sustav koji će pomoći ljudima u pronalasku slobodnog parkirnog mjesta te pritom smanjiti gužve na cestama. Pametno parkiralište korištenjem Interneta stvari i Wi-Fi tehnologije nije najoptimalnije rješenje zbog kompleksnosti instalacije, integracije i visokih troškova. Ideja samog sustava je korisna i potrebna za građane, ali potrebno je pronaći alternativno rješenje koje će biti jednostavnije za uvođenje, a jednako korisno za stanovništvo. In this thesis, smart parking system will be design which enables users to find the nearest parking area and automatically reduce traffic jams. Smart parking using Internet of Things and Wi-Fi technology is not the most optimal solution due to the complexity of installation, integration and high cost, but the idea of the smart parking itself it is useful and necessary for population. It is necessary to find an alternative solution that will be easier to implement and equally useful.

U radu su ukratko opisane značajke LPWAN mreža te je obrađena opća problematika vezana uz projektiranje i implementiranje LPWAN mreža. Predstavljene su neke LPWAN mrežne tehnologije koje trenutno postoje na tržištu, između kojih je i LoRa. Prikazan je opis mehanizama na kojima se temelji LoRa tehnologija i načina na koje se pomoću LoRa tehnologije može ostvariti visoka osjetljivost radioprijemnika. Također, prikazan je osvrt na neke loše strane LoRa tehnologije, poglavito na nemogućnost postizanja većih podatkovnih brzina. Potom je opisan LoRaWAN protokol koji se nadovezuje na fizički sloj LoRa modulacije. Opisana je topologija tipične LoRaWAN mreže te je dan opis triju mogućih načina rada LoRaWAN uređaja. Također je opisana struktura paketa koju propisuje LoRaWAN specifikacija, nakon čega su predstavljena neka ograničenja koja uvodi korištenje ISM frekvencijskog područja. Prikazane su implementacije LoRaWAN mreža u praksi, pri čemu su spomenuta neka komercijalno dostupna rješenja u vidu gotovih gateway uređaja i LoRa razvojnih platformi. Detaljno je opisana demonstracijska implementacija jednostavne LoRaWAN bežične mreže razvijena u ovom radu. In this thesis, a brief overview of LPWAN networks and general requirements for design and implementation of LPWAN networks were presented. Some existing LPWAN network technologies were presented, along with LoRa as one of them. The mechanisms behind LoRa technology, enabling the high sensitivity of LoRa RF receivers, were described. Moreover, some shortcomings of LoRa technology were addressed, namely the inability to achieve high data transfer speeds. Furthermore, LoRaWAN protocol built on top of LoRa modulation physical layer was described. The topology of LoRaWAN network was described, along with three possible modes of operation of LoRaWAN devices. The structure of LoRaWAN packets was described and some restrictions resulting from the use of ISM RF band. LoRaWAN networks practical implementations were described, with reference to commerically available solutions of gateways and LoRa development platforms. Demo platform of simple LoRaWAN wireless network developed in this thesis was described in details.

Naglim porastom broja senzorskih uređaja u Internetu stvari, javlja se potreba za novom tehnologijom određivanja položaja koja ima prihvatljiv omjer preciznosti i potrošnje baterije. Ovaj rad bavi se proučavanjem postojećih tehnologija te postavljanjem infrastrukture potrebne za određivanje položaja uz pomoć geolokacije bazirane na protokolu LoRaWAN. Drugi dio praktičnog rada usmjeren je na prikupljanje poslanih podataka sa senzora koji se nalaze u bazi podataka na platformi, kao i na izvlačenje podataka o položaju iz zapisnika stvorenog geolokacijskim servisom. Konačni cilj rada bila je korelacija podataka iz zapisnika i baze podatka, njihovo spremanje u vlastitu bazu podataka i završno, prikaz istih pomoću Android aplikacije. Aplikacija nudi i praćenje GPS položaja senzora uživo. With a rapid increase in the number of sensor devices in the Internet of Things, there is a need for new positioning technology that has an acceptable ratio of precision and battery consumption. This paper deals with the study of existing technologies and with the deployment of the infrastructure required to determine the position using geolocation based on the LoRaWAN protocol. The second part of the practical work is aimed at collecting sent data by sensor device that are located in platform database, as well as extracting the geolocation position data from the logs created by the geolocation service. The ultimate goal of the work was to correlate the data from the log and database, to store them in separate database and finally to display them using the Android application. The application also offers sensor live GPS tracking.

Cilj ovog rada bio je, korištenjem programskog alata Eclipse Kure na uređaju Raspberry Pi, prikupljanje podataka sa senzorskih čvorova korištenjem različitih komunikacijskih tehnologija (XBee, Bluetooth Low Energy, LoRaWAN, WiFi) koje su u sklopu rada i ukratko predstavljene. Nakon dohvaćanja podataka sa senzorskog čvora, podatci su obrađeni i poslani na poslužitelj MQTT protokolom. U radu je opisan rad sa formatom poruka KuraPayload te način kako izbjeći korištenje tog formata radi čitljivosti dolaznih poruka sa poslužitelja. Komunikacija preko XBee modula je u potpunosti ostvarena dok su se pojavili određeni problemi prilikom korištenja Eclipse Kure prilikom razvoja servisa za serijsko čitanje (korišten za WiFi i LoRaWAN modul) te problemi sa uređajem Raspberry Pi prilikom osposobljivanja za komunikaciju putem modula Bluetooth Low Energy. Svi uočeni problemi te razvoj servisa za svaku tehnologiju su opisani u radu. The aim of this paper was to use the Eclipse Kure software tool on Raspberry Pi to collect data from sensor nodes using different communication technologies (XBee, Bluetooth Low Energy, LoRaWAN, WiFi) that were briefly presented within the paper. After retrieving data from the sensor node, the data was processed and sent by MQTT protocol to the server. This paper describes how to work with the KuraPayload message format and how to avoid using this format for readability of incoming messages from the server. Communication via the XBee module has been fully realized while some problems have emerged when using Eclipse Kure when developing serial reading services (used for WiFi and LoRaWAN modules) and problems with the Raspberry Pi device when communicating via the Bluetooth Low Energy module. All identified problems and service development for each technology are described in the paper.