Integração do protocolo LoRaWAN à meta plataforma IoT KNoT para coleta de dados em uma planta industrial

Abstract

A Internet das Coisas visa conectar em larga escala objetos cotidianos sem capacidades de computação, de acordo com o IEEE WORLD FORUM INTERNET OF THINGS de 2014, era previsto mais de 50 bilhões de dispositivos conectados até 2020. Essa visão dependia do desenvolvimento de um ecossistema sustentável de empresas oferecendo uma variedade de aplicativos, produtos e serviços. O núcleo desse ecossistema seria uma plataforma de software compartilhada por várias aplicações e produtos. E a integração eficiente de dispositivos IoT (Internet das Coisas) em ambientes industriais e urbanos representa um desafio constante, exigindo soluções robustas para a coleta e gerenciamento de dados. Este trabalho aborda a colaboração entre duas plataformas proeminentes, KNoT IoT e ChirpStack, visando otimizar a comunicação e eficiência na coleta de dados em larga escala. Enquanto a KNoT IoT oferece uma abordagem abrangente para a gestão de dispositivos IoT, a ChirpStack destaca-se na manipulação eficiente de dispositivos LoRaWAN (Long Range Wide Area Network). A sinergia entre essas plataformas promete fortalecer a infraestrutura para a gestão efetiva de dispositivos, desbloqueando possibilidades significativas para aplicações industriais e urbanas. A metodologia abrangeu diversas fases, iniciando com a análise da eficiência conjunta da KNoT IoT e ChirpStack na gestão de dispositivos e protocolos diversos. A estratégia para desenvolver a integração das plataformas foi planejada utilizando Golang e AMQP a partir da máquina de estados do KNoT Virtual Thing, implementada em uma das integrações da ChirpStack. Embora desafios tenham sido identificados, como na configuração para lidar com 1000 dispositivos no teste de estresse, o trabalho conclui que a integração pode ser aplicada efetivamente em plantas industriais com até 600 sensores. A análise metodológica destaca a necessidade de ajustes específicos para cenários de maior porte, ressaltando a importância de futuros desenvolvimentos, como a migração para a ChirpStack V4 e a simplificação da configuração para usuários finais.