Uma plataforma para aplicações de monitoramento com dispositivos LoRaWAN configuráveis

Uma ferramenta para gerenciamento de aplicações LoRaWAN

1 Guilherme Lopes Roque

2 Arliones Stevert Hoeller Junior

1 Estudante do Curso de Engenharia de Telecomunicações do Campus São José do IFSC

2 Professor da Área de Telecomunicações do Campus São José do IFSC

Resumo

Em diversos mercados verticais, como indústria, agronegócio e cidades inteligentes, vem sendo adotado a utilização de aplicações de monitoramento que utilizam dispositivos conectados à Internet para colher dados de sensores para posterior análise e auxílio em tomada de decisões. Uma das tecnologias utilizadas nessas aplicações é o Long Range Wide Area Network (LoRaWAN), que possibilita a conexão de longa distância à Internet para dispositivos com baixo consumo energético. No entanto as redes de dispositivos LoRaWAN, como a The Things Network (TTN), carecem de recursos para o desenvolvimento dessas aplicações, como o suporte a configurações em lote, a protocolos de aplicação e a recursos para análise dos dados monitorados, sendo assim necessário ainda a utilização de um sistema de terceiros. Por isso esse trabalho teve como objetivo principal desenvolver uma ferramenta que forneça estes recursos de frma centralizada para assim facilitar e dar escala ao desenvolvimento dessas aplicações. Para a centralização da operação foi desenvolvido a integração com uma rede de dispositivos, a TTN, onde os dispositivos serão configurados automaticamente para terem conexão à Internet, e com o InfluxDB, para armazenamento dos dados de monitoramento. Para dar suporte à configuração em lote foi desenvolvido o recurso de perfis de configuração que podem ser utilizados no cadastro de diversos dispositivos para especificações de rede e de configurações de serviço dos mesmos. Para configuração remota de serviço foi utilizado um protocolo de aplicação sobre LoRaWAN que define mensagens de controle que permitem a configuração de ciclos de leitura nas portas de entrada dos dispositivos. Embora o desenvolvimento foque apenas em monitoramento, a substituição da aplicação configurável permitiria, frente a pequenas modificações no sistema, o suporte a quaisquer aplicações, inclusive aplicações que incluam atuação.

Palavras-chave

LoRaWAN. Monitoramento. Gerenciamento remoto.

Abstract

In several vertical markets, such as industry, agribusiness and smart cities, the use of monitoring applications that use devices connected to the Internet to collect data from sensors for later analysis and aid in decision making has been adopted. One of the technologies used in these applications is LoRaWAN, which enables long-distance connection to the Internet for devices with low energy consumption. However, LoRaWAN device networks, such as TTN, lack resources for the development of these applications, such as support for batch configurations, application protocols and resources for analyzing monitored data, therefore, it is still necessary to use a third-party system. Therefore, this work had as main objective to develop a tool that provides these resources centrally to facilitate and scale the development of these applications. To centralize the operation, integration with a device network, TTN, and with a time series platform, InfluxDB, were developed. In order to support batch configurations, the resource of configuration profiles was developed, which can be used in the registration of several devices for network specifications and their service configurations. For remote configuration of the service, an application protocol over LoRaWAN was used, which defines control messages that allow the configuration of reading cycles on the devices’ input ports. Although the development focuses only on monitoring, the replacement of the configurable application would allow, in the face of small changes in the system, support for any applications, including applications that include actuation.

Keywords

LoRaWAN. Monitoring. Remote Management.

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