The Things Network: uma rede para IoT colaborativa

Este artigo faz parte da série de artigos sobre desenvolvimento baseado em plataformas de baixo custo utilizando a tecnologia LoRa. Anteriormente escrevi sobre as plataformas de hardware de baixo custo, baseadas em placas open-source hardware, como montar seu próprio endpoint LoRa e sobre os diferentes gateways LoRa. Dessa vez, em uma abordagem diferente, irei falar sobre a The Things Network, uma rede colaborativa crowd-sourced para aplicações em Internet das Coisas (IoT) baseada na tecnologia LoRa e tecnologia de rede LoRaWAN.

 

 

Visão geral da The Things Network

 

A The Things Network ou TTN, é uma rede baseada em cloud servers que conecta os gateways LoRaWAN ao redor do planeta. Assim, cada vez que alguém compra uma estação base LoRa e o conecta à TTN, sua cobertura é expandida para todos os usuários (com cobertura gratuita). Os famosos casos de uso da TTN podem ser ilustrados pelas cidades de Amsterdam, com cobertura da cidade completa pela TTN. Outros casos de cidades com cobertura completa também começam a ser vistos em algumas cidades da Austrália.

 

A rede TTN utiliza o protocolo LoRaWAN objetivando uma cobertura em longo alcance para os dispositivos da rede, caracterizando-a assim como uma Wide Area Network (WAN). Devido às suas capacidades de baixo consumo de energia, devido ao uso da tecnologia LoRa, é chamada de LPWAN (Low Power Wide Area Network). O grande diferencial da TTN é seu estabelecimento como uma rede aberta (open-source) e colaborativa (crowd-sourced), onde qualquer usuário pode contribuir instalando em um gateway em sua residência.

 

Em resumo, podemos classificar os elementos da TTN (Figura 1) como:

  • Endpoints (nós): Os dispositivos responsáveis pela camada de sensoriamento da rede, o endpoint LoRaWAN. Podem coletar informações através de sensores e também acionar dispositivos/máquinas via atuadores. São configurados através de uma das três classes distintas do protocolo LaRaWAN;
  • Gateways: Elementos responsáveis por concentrar e processar as informações enviadas pelos endpoints. Os gateways em geral estão conectados à internet, seja por Wi-Fi/Ethernet ou 3G/4G em locais remotos. Mesmo que uma mesma rede LoRaWAN tenha diferentes objetivos, baseados em aplicações distintas, os gateways possuem o objetivo comum de fornecer a maior área de cobertura possível;
  • Aplicações: Conectar e interligar os diferentes dispositivos da rede TTN para o fornecimento de informações gerais sobre a coleta de dados dos dispositivos.

 

Elementos da rede The Things Network (TTN)
Figura 1 - Elementos da rede The Things Network - TTN (Foto: The Things Network)

 

Como fazer parte da rede?

 

Basicamente, para fazer parte da rede basta apenas utilizar dispositivos que contenham a tecnologia LoRa e estejam configurados como endpoints LoRaWAN, isso é, configurados para a conexão com algum gateway LoRaWAN. Em geral, para começar a desenvolver projetos envolvendo LoRa/LoRaWAN recomendo a leitura de alguns dos artigos anteriores, como:

 

De  maneira direta, outra forma é aumentar a cobertura da rede instalando gateways em sua cidade ou residência. O vídeo a seguir passa uma visão geral da rede e é uma excelente referência para os curiosos e interessados em IoT com LoRaWAN!

 

 

 

A TTN no Brasil

 

Como projeto mundial, sua missão é construir uma rede de Internet das Coisas aberta, global e crowdsourced, ou seja, construída, mantida e operada pelos seus usuários. A presença da TTN no Brasil é baseada na instalação de gateways em diferentes cidades/partes pelos usuários.

 

A The Things Network chegou ao Brasil logo após o lançamento do projeto em 2015, em Amsterdã. Em parceria com a Associação Brasileira de Internet das Coisas (ABINC) ainda se discute a possibilidade do uso da TTN como ferramenta para modelo de cidades inteligentes no Brasil. Confira aqui a página da comunidade brasileira no site da TTN.

 

Cobertura nacional da TTN
Figura 2 - Cobertura nacional da TTN

 

No momento da escrita deste post, entrei em contato com o pessoal da TTN para representar e iniciar a comunidade em Recife/PE, onde possuo um gateway da Dragino com cobertura da TTN e outros dois em trabalhos conjuntos com amigos.

 

 

Conclusão

 

Espero que a partir deste artigo os leitores conheçam as funcionalidades da TTN, rede LoRaWAN gratuita e colaborativa, que pode permitir inúmeras aplicações a partir da tecnologia de longo alcance LoRa. O próximo artigo desta série envolverá LoRa e LoRaWAN e abordará a montagem de gateway open-source hardware a partir da Raspberry Pi 3. Fique ligado!

 

 

Saiba mais

 

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Criando end-devices LoRa: arquitetura e especificações

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Eronides Da Silva Neto
Engenheiro da Computação no Centro de Estudos e Sistemas Avançados do Recife (C.E.S.A.R). Mestrando em Ciências da Computação no Centro de Informática da Universidade Federal de Pernambuco (CIn-UFPE). Engenheiro Eletrônico pela Universidade Federal de Pernambuco (DES-UFPE). Possui experiência profissional no desenvolvimento de sistemas embarcados e em Eletrônica Digital com dispositivos lógico programáveis (CPLDs e FPGAs).

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Eronildes, estou com 2 gateways para colocar um em cada cidade do Ceará. Será que poderia entrar em contato com você para trocarmos informações?