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In sole sei settimane è riuscito a coprire l’intera città di Amsterdam utilizzando 10 gateway LoRa del costo di 1.000 Euro ciascuno: si chiama Wienke Giezeman ed è uno dei fondatori di The Network Things, iniziativa che si propone di realizzare una rete globale, aperta, gratuita e low cost, per acquisire i dati degli oggetti dotati di connettività wireless long-range.
Grazie alla tecnologia completamente open nell’hardware e nel software LoRaWAN (Long Range Wide-Area Network), che consente di coprire un’area tra i 5 e i 10 chilometri di raggio con un solo gateway e che utilizza frequenze di libero utilizzo, realizzare la copertura di intere città e nazioni risulta molto semplice.
La sfida è ora quella di disporre di gateway ancora più economici, del costo di 200 Euro al massimo. Per questo motivo, The Network Things ha dato il via ad una campagna di raccolta fondi su Kickstarter che sta raggiungendo rapidamente l’obiettivo prefissato di 150 mila euro.
Oltre al gateway low-cost, la campagna servirà allo sviluppo di varie soluzioni per le unità remote; attualmente sono due i dispositivi in preparazione dotati di connettività LoRaWAN, il primo basato su Arduino, e programmabile con il tradizionale IDE, e il secondo molto più piccolo, a forma di portachiavi, dotato di sensori di movimento e di temperatura. Entrambi open source, sia nell’hardware che nel software, così come il gateway.
Ciascun gateway necessita di una semplice connessione a Internet, anche tramite una LAN di tipo domestico.
L’iniziativa di Wienke Giezeman ha riscosso subito un grande successo, tanto che in decine di città di tutto il mondo sono nate delle community che hanno dato vita a reti locali LoRaWAN per le applicazioni più disparate. Anche numerose aziende si stanno interessando al progetto.
Queste reti, gratuite e aperte a tutti, sono in grado di fornire un supporto immediato a iniziative per rendere più smart le nostre città, oltre a poter essere lo strumento per nuovi e innovativi modelli di business.
LoRaWAN – Una nuova tecnologia ottimizzata per l’IoT
Il progetto si basa sull’utilizzo della tecnologia LoRa sviluppata dalla società Semtech e di cui ci siamo occupati più volte. In sostanza, Semtech ha messo a punto un algoritmo che consente di aumentare la sensibilità dei ricevitori che operano sulle bande sub-GHz di almeno -20 dBm: in questo modo è possibile coprire distanze notevoli, utilizzando potenze molto basse, dell’ordine dei 10 mW. Una vera rivoluzione in questo campo, con la possibilità di realizzare unità remote di piccole dimensioni, alimentate a batteria e con un’autonomia di molti anni. Inoltre, grazie alla piccola quantità di dati inviati e alla bassa velocità, ciascun gateway è in grado di gestire migliaia di unità remote. E, per finire, le frequenze utilizzate possono essere quelle di libero impiego, gratuite e non soggette a concessione governativa (433 e 868 MHz in Europa e 915 MHz negli USA). Basta dunque con i vincoli tecnici, normativi o economici delle reti GSM/LTE, Wi-Fi, Bluetooth, ecc, e con la necessità di una fonte di alimentazione o di pesanti pacchi batteria. All’inizio di quest’anno, Semtech e IBM hanno dato vita alla LoRa Association, un’organizzazione aperta e senza fini di lucro che ha come scopo la standardizzazione e la diffusione della tecnologia LoRaWAN.
Un altro importante aspetto della tecnologia LoRaWAN riguarda la sicurezza dei dati e la privacy, elementi essenziali dell’architettura di rete anche nel caso dell’Internet of Things. LoRaWAN utilizza la crittografia AES a 128 bit sia sulla rete che a livello di applicazioni server, tecnologia che garantisce un elevatissimo livello di sicurezza.
Per quanto riguarda il funzionamento del backend, The Things Network fornisce componenti open source per il routing e la gestione dei dati completamente compatibili con la specifica LoRaWAN 1.1. I due componenti principali della architettura di rete sono il The Things Router e il The Things Handler. I pacchetti di dati provenienti dai nodi e ricevuto dai gatway, vengono inoltrati a uno o più Router, in funzione della configurazione effettuata dal proprietario del gateway. Il gateway fornito da The Things Network è pre-configurato con il Router di default ospitato dalla Fondazione per una installazione plug-and-play. I Router pubblicano i pacchetti utilizzando il protocollo MQTT, il più adatto a questo tipo di messaggi, con funzionamento sia in uplink che in downlink.
Per la gestione dei dati viene utilizzato il tool node RED che consente un facile connessione alle piattaforme di cloud più diffuse quali IBM Bluemix, AWS IoT, FIWARE, Parse.com, IFTTT e OpenSensors.io
http://thethingsnetwork.org/
