Dose dupla

“Marinheiros” … bebam sem moderação!

Como entusiasta das novidades a respeito de Internet das Coisas (IoT), nada surpreendente estar por perto acompanhando algumas realizações e progressos nesta seara. E, por ironia do destino, moro num local que proliferam iniciativas voltadas à tecnologia LoRaWAN. Antes de prosseguir, uma correção semântica, já que esta tecnologia de conectividade em rede fica melhor descrita, caso dito: (i) técnica de modulação LoRa; e (ii) protocolo de rede LoRaWAN. Carinhosamente, chamo-lhes de dose dupla … pois se não forem “casados” (LoRa&LoRaWAN), a solução fica capenga.

A Trinopolo representa uma associação de empresas que atuam na área de Tecnologia da Informação e Comunicações (TIC) em Caxias do Sul. Fato é que houve uma simbiose de interesses e, de modo precursor, a cidade se viu favoravelmente “iluminada” por 3 (três) gateways LAIRD Sentrius RG191. Só que, infelizmente, escapou um detalhe. Estes equipamentos são setados para uma determinada faixa de frequência regional e adotou-se a US902-928 em detrimento da faixa AU915-928, que seria a correta de ser empregada no Brasil. Isto ocasionou um certo descrédito a incipiente tecnologia, uma vez que os dispositivos (end-devices) só funcionavam se reproduzissem o mesmo engano (operar em US902-928). O processo de reconhecer o equívoco e promover o devido ajuste foi um tanto árido e desgastante. Só declinou-se por conta da atualização TTN v3.0 (agora TTSCE ou TTSS).

Depois dessas águas passadas, vamos a segunda dose!

Surgiu um novo projeto na proa (26/01/2022 a 31/10/2024). Denominado “sistema de coleta de dados por dispositivos IoT (sensoriamento) para cidades inteligentes”, fruto de uma parceria entre SICT-RS e UCS, cuja proposta foi implantar (6x):

• (i) 3 (três) dispositivos SIRROS IoT com sensores: temperatura, umidade, ruído, luminosidade, partículas suspensas, gás carbônico e posição GPS;
• (ii) 2 (dois) gateways KHOMP – ITG 201 LoRa Outdoor;
• (iii) plataforma TTN/TTS/TTI que fica escondida nos bastidores, apesar de ser o cerne da solução; e
• (iv) aplicativo de visualização – dashboard (TagoIO) dos dados coletados por localidade/device.

Para visualização dos dados coletados pelos dispositivos sensores, utilizou-se TagoIo (IoT Application) para apresentar os “relatórios” (por dispositivo), conforme distribuição pelas cidades da serra gaúcha:

• Bento Gonçalves (UPA Zona Sul [08], Igreja Cristo Rei [15], Igreja São Bento [18])
• Canela (CIT [12], Distrito Industrial [14], Prefeitura [17])
• Caxias do Sul (UBS São José [05], Praça Dante [06], Mato Sartori [11])
• Flores da Cunha (Escola [10], Vindima [19], UBS Centro [23])
• Gramado (Escola [09], Câmara [13], Prefeitura [22])
• São Francisco de Paula (Antiga Seplan [16], Biblioteca Pública [20], Escola [21])

Bem, a equipe e dedicação por trás da implantação deste projeto foi admirável. Alinho-me mais forte com a galera dos bastidores técnico (Mayron de Carvalho & Samuel Ferrigo) por conta da natural afinidade, os quais gostaria de provocar com uma reflexão. Conforme é do conhecimento de todos, os gateways podem ser configurados como privativos [1] ou públicos [2]. Os gateways LoRaWAN são – fazendo uma analogia – como faróis de navegação, adequadamente dispostos para a melhor capacidade de cobertura. No entanto, ao serem configurados como de rede privativa, ofusca-lhes o brilho e a aplicabilidade por conta da restrição de acesso. A utilidade da rede é passível de ser disponibilizada para o cidadão não só divulgando os DADOS COLETADOS, mas habilitando a infraestrutura (“iluminação” [3] provida pelos gateways – RECURSO DE CONECTIVIDADE) para fins de testes e experimentações locais, colocando a tecnologia ao alcance de todos “marinheiros” (desbravadores de chirp signal). Talvez, possa ser que haja um instrumento náutico escondido na manga (Packet Broker); porém, sinceramente, melhor seria todas cartas numa mesa redonda (inclusão da comunidade, confiança no potencial tecnológico e transparência de propósito).

Falando de benefícios, caso a rede seja tornada pública – comunitária e democratizada – será possível ofertar (0800) conectividade LoRaWAN para avaliações de protótipos (produtos, serviços, integrações ou modelos de negócios inovadores), sendo ideal para espaços de experimentações e aprendizagens como o Sandbox Caxias (gentem … por que não um Sandbox Serra Gaúcha). Deixando do jeito que está … os gateways (dois por cidade) são “invisíveis“ [12+(1 reserva)], destarte o mesmo consumo de recursos (investimento [Parceria: 3264], manutenção, supervisão, energia elétrica, Internet, e outros mais) para atender uns pouquíssimos (3) gatos pingados – sensores. Vulgo, “tiro de canhão para matar uma mosca”. Creio que até o ChatGPT “conclua” ser mais inteligente aproveitar dois tiros de canhão (2 GW) para atender mais de 1.000 moscas (dispositivos), ao invés de apenas três end devices numa cidade. Façam o milagre da multiplicação.

Status dos gateways da UCS (raios concêntricos de 2 e 5 km)

Parabéns … que venham novos ensinamentos, desafios e projetos, sejam quantas canecas etílicas forem para os “marujos e moscas”, contanto que corroborem para o desenvolvimento técnico-sócio-econômico da nossa região da serra gaúcha.  🙂

“Promovam a inovação com ‘faróis tecnológicos’. Eles ESTÃO AÍ, não os deixem reclusos, bloqueados e inoperantes.” 

Registro de provocações nas entrelinhas, mordiscando bem miudinho pra ninguém se zangar:

[1]

A opção do serviço como de REDE PRIVATIVA, geralmente, deve-se a situações em que os dados são “particulares” e, portanto, pretende-se dispor da propriedade exclusiva da rede e garantir a adesão dos dispositivos mediante estrita autorização. Ou, ainda, não haver outra opção por absoluta indisponibilidade de cobertura da rede pública no local. Cabe adendo para aplacar o temor dos gestores públicos, a segurança da solução reside na adoção das melhores práticas do protocolo LoRaWAN (proporciona autenticação e encriptação) e não pelo fato da rede ser privativa (fechada) ou pública (inclusiva).

Como dizem os entendidos, segurança é transversal de modo a forjar elos fortes e integrados. Transversalidade significa: dispositivos (modo de ativação: ABP ou OTAA); gateways (packet forwarder: UDP ou TCP); server (API com key token, WSS, LNS e/ou CUPS); plataforma IoT (política de acesso). Enfim, cuidados de segurança ao longo de toda a cadeia da solução; NÃO simplesmente tornar o serviço “invisível”.

[2]

A REDE PÚBLICA (aberta para quaisquer dispositivos), na verdade,  subdivide-se em duas modalidades.
(i) comercial: na modalidade comercial contrata-se um plano de uma Operadora de Telecom (taxa anual, diga-se de passagem, bem em conta) para fazer uso da conectividade de rede, conforme praticado pela American Tower (ATC); e
(ii) comunitária: para se conectar a rede basta a existência de cobertura local (geralmente, gateways providos por iniciativas voluntárias) e realização de um cadastro online. A The Things Network (TTN) é o exemplo clássico. Em compensação, não há nenhum compromisso ou garantia, tal como Acordo de Nível do Serviço (SLA) prestado. Porém, eu me questiono, se a outra modalidade de rede pública o tem.

Ops … só para esclarecer, rede pública não significa “casa da mãe Joana”, faz-se necessário cadastrar os dispositivos e dispor das respectivas chaves de autenticação e encriptação.

[3]

Caso queira ter uma noção do que se trata “iluminação” LoRaWAN de uma olhadela na situação de algumas cidades da Europa e depois compare ao nosso continente.

[*]

É ilusório enxergar a solução IoT com LoRa&LoRaWAN como um oásis no deserto. Também, não é miragem dizer que alçança 2-5Km (bem “pé no chão”, em área urbana) e, caso opere na “classe A” e boa parte do tempo no modo de hibernação, pode ser alimentada por uma mera bateria ao longo de anos. Em compensação o volume de dados que é capaz de trafegar (0,3-50 kbps), mostra-se bastante acanhado para os dias atuais. Porém, por incrível que pareça, pode atender muito bem algumas demandas IoT. As questões de custo, latência e segurança também devem ser consideradas. Em suma, tudo depende dos requisitos do projeto. O payload do projeto referido neste artigo, consome 47 bytes por mensagem – CXS (intervalo 20 min; FPort 19; SF9BW125; ativação OTAA (DevAddr: 26 09 42 52  – 26 09 D8 10 – 26 09 80 40 [05], 26 09 AA F8 [06], 26 09 7E BE [11]) ;  e ops: [11] parece repetir a mesma msg 3 vezes? Nada está tão ruim que não possa piorar, o”Gritão” [00 12 F8 00 00 00 21 D8] passou, cada 27 seg, a emitir join-request sem efetividade, “poluindo” (2x: join-request e join-accept) a subbanda FSB-2.

[**]

Só pra que eu não esqueça, os gateways de Caxias do Sul estão localizados: (i) Prefeitura; (ii) UBS São José; e (iii) SAMAE. É, em Caxias são 3 (três) GW.

“Não dispute espaço. Amplie o espaço. Ao chegar lá, faça caber mais gente.”

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