論文の概要: HaLert: A Resilient Smart City Architecture for Post-Disaster Based on Wi-Fi HaLow Mesh and SDN

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2507.07841v1
• Date: Thu, 10 Jul 2025 15:12:39 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-07-11 16:40:15.458889
• Title: HaLert: A Resilient Smart City Architecture for Post-Disaster Based on Wi-Fi HaLow Mesh and SDN
• Title（参考訳）: HaLert: Wi-Fi HaLow MeshとSDNをベースとしたポストディスカスターのためのレジリエントなスマートシティアーキテクチャ
• Authors: Ana Rita Ortigoso, Gabriel Vieira, Daniel Fuentes, Luís Frazão, Nuno Costa, António Pereira,
• Abstract要約: HaLertは、Wi-Fi HaLow IEEE 802.11sメッシュネットワークに基づく、スマートシティのためのレジリエントなアーキテクチャである。 プロトタイプは、屋内環境と屋外環境の両方からなる実際の都市シナリオで開発、テストされた。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Events such as catastrophes and disasters are, in most cases, unpredictable. Consequently, reusing existing infrastructures to develop alternative communication strategies after disasters is essential to minimise the impact of these events on the population's ability to communicate and promptly receive alerts from authorities. In this context, the emergence of smart cities, characterised by dense and geographically distributed IoT networks, presents significant potential for such reuse. This work proposes HaLert, a resilient architecture for smart cities based on a Wi-Fi HaLow IEEE 802.11s mesh network, whose resources can be readily reallocated to support a emergency communication system to exchange messages (including text, location, image, audio, and video) between citizens, authorities, and between both parties. To facilitate remote monitoring and configuration of the network, the architecture incorporates the SDN (Software-Defined Networking) paradigm, supported by a LoRa controlled flooding mesh network. A prototype was developed based on this architecture and tested in a real urban scenario comprising both indoor and outdoor environments. The results demonstrated that, despite the significant impact of obstacles, lack of line-of-sight, and terrain slopes on the latency (average latency between 15 and 54.8 ms) and throughput (upload bitrates between 134 and 726 Kbps and download bitrates between 117 and 682 Kbps) of the Wi-Fi HaLow network, it remained stable and resilient, successfully providing all functionalities associated with the HaLert architecture. The tests conducted on the LoRa network revealed a high average message success rate of 94.96%.
• Abstract（参考訳）: 災害や災害などの出来事は、ほとんどの場合予測不可能である。 したがって、災害後の代替通信戦略を開発するために既存のインフラを再利用することは、これらの出来事が住民のコミュニケーション能力に与える影響を最小化し、当局からの警告を迅速に受け取ることに不可欠である。 このような状況下では、密集した地理的に分散したIoTネットワークが特徴とするスマートシティの出現は、そのような再利用の大きな可能性を示している。 本研究は,Wi-Fi HaLow IEEE 802.11sメッシュネットワークに基づくスマートシティのレジリエントなアーキテクチャであるHaLertを提案する。 ネットワークのリモート監視と構成を容易にするため、アーキテクチャにはSDN(Software-Defined Networking)パラダイムが組み込まれている。 このアーキテクチャに基づいてプロトタイプが開発され、屋内環境と屋外環境の両方からなる実際の都市シナリオでテストされた。 その結果、Wi-Fi HaLowネットワークの遅延(平均遅延15～54.8ms)とスループット(アップロードビットレート134～726Kbps、ダウンロードビットレート117～682Kbps)に対する障害の影響、視線不足、地形傾斜の影響にもかかわらず、安定性が保たれ、HaLertアーキテクチャに関連するすべての機能を提供することができた。 LoRaネットワーク上で行ったテストでは、平均的なメッセージ成功率は94.96%であった。

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