Análise de disponibilidade e eficiência energética em redes LoRaWAN sob ataque de Jamming reativo: uma abordagem via simulação no NS-3

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Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Piauí

Resumo

A expansão da Internet das Coisas (IoT) tem impulsionado a adoção do protocolo LoRaWAN em infraestruturas críticas devido ao seu longo alcance e baixo consumo energético. No entanto, a operação em espectro não licenciado torna essas redes suscetíveis a ataques de Negação de Serviço na camada física, especificamente o jamming reativo. Este trabalho apresenta uma análise quantitativa do impacto desses ataques na disponibilidade e na eficiência energética de redes LoRaWAN, com foco no cenário regulatório brasileiro (faixa AU915, Anatel). Por meio de simulações no Network Simulator 3 (NS-3), modelou-se um nó interferente com latência de reação baseada em dados experimentais de hardware SDR real. Os resultados demonstram que o ataque reduz a taxa de entrega de pacotes (PDR) em até 24,7 pontos percentuais em SF7 no experimento com SF fixo, e até 22,6 pontos percentuais em SF8 no ambiente rural com ADR ativo. O algoritmo Adaptive Data Rate (ADR) eleva o fator de espalhamento em resposta às perdas, aumentando o consumo energético médio em até 51% — fenômeno denominado espiral de degradação energética. O experimento com SF fixo comprovou que o jammer é energeticamente inócuo na ausência do ADR, isolando esse algoritmo como o único vetor de exaustão energética. O estudo evidencia a urgência de mecanismos anti-jamming adaptados à realidade nacional.

Description

Keywords

LoRaWAN (protocolo), Network Simulator 3 (NS-3), Segurança de redes, Jamming reativo, Eficiência energética

Citation

SILVA, Arthur Vieira Melo. Análise de disponibilidade e eficiência energética em redes LoRaWAN sob ataque de Jamming reativo: uma abordagem via simulação no NS-3. Orientador: Francisco Marcelino Almeida de Araújo. 2026. 11 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Tecnologia em Análise e Desenvolvimento de Sistemas) - Instituto Federal do Piauí, Campus Teresina Central, Teresina, 2026

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