LoRa bridges the gap between remote locations and mainstream networks, enabling large-scale Internet of Things (IoT) deployments. Despite the recent advancements around LoRa, Internet access over this technology is still largely unexplored. Most existing solutions only handle packets within the local LoRa network and do not interact with web applications. This limits the scalability and the ability to deliver essential web services in disconnected regions. This work proposes and implements ILoRa to extend the public Internet to disconnected areas for essential service delivery. ILoRa enables accessing Application Programming Interfaces (APIs) and web pages on the Internet over a LoRa backbone network. It comprises a ILoRa coordinator code (ICN) and access point nodes (APNs). The ICN interfaces the LoRa network with the public Internet and interprets content. The APN tethers a WiFi hotspot to which devices connect and access the web content. This work further proposes data handling methods for ICNs and APNs. An actual hardware-based implementation validates the proposed system. The implementation achieves a throughput of 1.06 kbps tested for an Internet-based API returning JSON data of 930 B. Furthermore, the APN consumed approximately $0.162$A current, and the resource utilization on the ICN was minimal.


翻译:LoRa填补了偏远地区与主流网络之间的鸿沟,实现了大规模物联网(IoT)部署。尽管LoRa技术近期取得了进展,但基于该技术的互联网接入在很大程度上仍未得到充分探索。现有解决方案大多仅处理本地LoRa网络内的数据包,无法与网络应用程序交互。这限制了在断网区域扩展网络服务及提供关键网络服务的能力。本研究提出并实现了ILoRa系统,将公共互联网延伸至断网区域以提供基础服务。ILoRa支持通过LoRa骨干网络访问互联网上的应用程序编程接口(API)及网页。该系统包含ILoRa协调节点(ICN)与接入点节点(APN)。ICN负责连接LoRa网络与公共互联网并解析内容,APN则提供WiFi热点供设备连接以访问网络内容。本研究进一步提出了适用于ICN和APN的数据处理方法,并通过实际硬件部署验证了所提系统。在测试返回930B JSON数据的互联网API时,系统实现了1.06 kbps的吞吐量。此外,APN的电流消耗约为$0.162$A,而ICN的资源占用率极低。

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