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SMART Modular Technologies

O desafio da atualização de software em ambiente de rede LoRaWAN

SMART Modular Technologies Brasil iniciou os estudos sobre a tecnologia LPWAN (Low Power Wide Area Network), a partir de um plano para diversificação dos negócios no Brasil, propondo o desenvolvimento de um módulo de comunicação IoT. Atualmente, os produtos de IoT da SMART são a base para diversas aplicações, como:  sistemas para medição do consumo de água e gás, rastreamento de ativos e materiais, controle das utilidades prediais, medição das características ambientais e do solo.

As aplicações que envolvem comunicação na rede LoRa estão começando a ganhar evidência no mercado nacional e a se popularizar em segmentos como agroindústria, hospitalar, logística e aplicações para cidades inteligentes isso devido as suas características tecnológicas que possibilita alta cobertura e baixo consumo de energia. Nesta vertente, as atualizações de software em campo têm se tornado um requisito cada vez mais frequente nas demandas dos clientes. No entanto, devido as diversas restrições operacionais, essa funcionalidade é um desafio para as redes LPWAN.

Desafios de atualização de aplicações nas redes LPWAN.

As redes LPWAN (Low Power Wide Area Network) foram desenvolvidas para um determinado nicho de aplicações em rede, que tem como premissas básicas uma baixa taxa de transmissão de dados, uma baixa mobilidade, alta latência, baixo consumo de energia, ampla cobertura e densidade de dispositivos.

Estas redes são também chamadas de IoT Massivo, em função da grande quantidade de dispositivos conectados. A Sigfox® foi a pioneira nessa tecnologia, que teve como base de aplicações os dispositivos de medição de consumo de água e gás.

Em geral, os dispositivos LPWAN são alimentados por uma bateria primário e de baixa capacidade de processamento, justamente para possibilitar extrair um maior tempo de operação da bateria, aumentando a vida útil do dispositivo onde a alimentação externa possa ser um problema.

Em função das restrições abordadas acima, muitas funcionalidades em redes de maior porte (celular, Wi-Fi®, ZigBee®, WiSUN®, etc) ficam prejudicadas. Não é possível trafegar imagens, voz ou uma grande quantidade de dados justamente pelo tipo da tecnologia aplicada nesta contextualização e a atualização do software também entra nessa lista, as atualizações de software são importantes em razão de três motivos principais: adequação funcional e correções de erros detectados com a utilização do dispositivo em campo,  novos requisitos apresentados pelo cliente e a correções de segurança cibernéticas exigidas pela tecnologia que vem evoluindo com o amadurecimento das redes, visando uma diminuição da vulnerabilidades que estes dispositivos estão expostos.

Para possibilitar estas atualizações as redes de transmissão precisam estar preparadas para que a função seja ofertada aos usuários. No caso da rede Sigfox® essas atualizações não são possíveis, para as redes LoRaWAN® estas atualizações não são comuns, mas são possíveis, e nas redes Cat-M e NB-IoT são comumente oferecidas pelas operdoras.

No caso do protocolo LoRaWAN®, gerenciado pela organização LoRa Alliance®, teve recentemente o seu reconhecimento como norma internacional pela ITU (Recomendação ITU-T Y.4480), e as especificações incluem documentos que detalham o processo de atualização de software através de um processo chamado FUOTA (Firmware Update Over The Air).

Segurança em Sistemas de Informação

A segurança dos Sistemas de Informação é um assunto abordado com veemência nas discussões sobre a tecnologia IoT, sendo apontada como de alta importância para a segurança das redes e dos usuários. Para os sistemas IoT, o principal conjunto de regras de segurança é o IoT Security Assurance Framework (chamaremos apenas de Framework) da IoT Security Foundation®. Trata-se de um extenso questionário, abrangendo catorze áreas, sendo uma delas dedicada ao Software do Dispositivo.

Este framework admite que existem sistemas em que a atualização de software não é possível, como é o caso do Sigfox®, mas para aqueles que permitem como é o caso do LoRaWAN®, vários requisitos são mandatórios para todas as classes de dispositivos.

A SMART tem colocado esforços consideráveis e uma equipe dedicada para entender os detalhes da funcionalidade e restrições para o uso do processo FUOTA em redes LoRaWAN e em breve traremos mais informações sobre o assunto.