{"id":10545,"date":"2020-05-04T11:18:13","date_gmt":"2020-05-04T14:18:13","guid":{"rendered":"http:\/\/kb.elipse.com.br\/?p=10545"},"modified":"2024-03-26T15:51:03","modified_gmt":"2024-03-26T18:51:03","slug":"comunicacao-com-the-things-network-via-driver-mqtt","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/kb.elipse.com.br\/en\/comunicacao-com-the-things-network-via-driver-mqtt\/","title":{"rendered":"Utilizando o Driver MQTT para se comunicar com dispositivos conectados a The Things Network."},"content":{"rendered":"<p>A <a href=\"https:\/\/www.thethingsnetwork.org\/\">The Things Network<\/a> \u00e9 uma rede aberta cujo objetivo \u00e9 viabilizar a Internet das Coisas (IOT). Projetada sob um paradigma de baixa pot\u00eancia e longo alcance, a rede est\u00e1 sendo constru\u00edda pela comunidade ao redor do mundo atrav\u00e9s da instala\u00e7\u00e3o de <em>gateways<\/em>\u00a0aos quais os dispositivos podem se conectar sem custo.<\/p>\n<p>Neste artigo, mostraremos como utilizar o Driver MQTT para permitir que o Elipse E3 se comunique com dispositivos conectados a The Things Network. As informa\u00e7\u00f5es sobre a integra\u00e7\u00e3o da The Thing Network por MQTT foram obtidas de sua <a href=\"https:\/\/www.thethingsnetwork.org\/docs\/applications\/mqtt\/api.html\">documenta\u00e7\u00e3o<\/a>.<\/p>\n<h3>Configura\u00e7\u00e3o da Rede<\/h3>\n<p>A The Things Network permite que dispositivos de baixa pot\u00eancia utilizem\u00a0<em>gateways<\/em> de longo alcance para se conectar a uma rede aberta e descentralizada, atrav\u00e9s da qual podem comunicar-se com aplica\u00e7\u00f5es. \u00c9 poss\u00edvel, tamb\u00e9m, estabelecer uma rede privada. Este artigo considera a utiliza\u00e7\u00e3o da rede aberta, tamb\u00e9m chamada rede comunit\u00e1ria, por\u00e9m a configura\u00e7\u00e3o do Driver para uma rede privada segue os mesmos princ\u00edpios.<\/p>\n<p>Para gerenciar seus dispositivos e aplica\u00e7\u00f5es na rede comunit\u00e1ria, utilize o <em><a href=\"https:\/\/console.thethingsnetwork.org\/\">Console<\/a><\/em> fornecido pela The Things Network atrav\u00e9s de um navegador. Caso necess\u00e1rio, fa\u00e7a <em>login<\/em> ou crie uma conta. Na sequ\u00eancia, clique em <em>Applications<\/em> para gerenciar suas aplica\u00e7\u00f5es. Nesse contexto, uma aplica\u00e7\u00e3o gerencia dispositivos e suas integra\u00e7\u00f5es. Selecione a aplica\u00e7\u00e3o com a qual deseja se comunicar ou crie uma nova. A p\u00e1gina seguinte, mostra uma vis\u00e3o geral da aplica\u00e7\u00e3o, fornecendo algumas informa\u00e7\u00f5es importantes para a configura\u00e7\u00e3o do Driver MQTT:<\/p>\n<ul>\n<li><strong><em>Application ID<\/em><\/strong> &#8211; nome \u00fanico que identifica esta aplica\u00e7\u00e3o;<\/li>\n<li><strong><em>Handler<\/em><\/strong> &#8211; servi\u00e7o respons\u00e1vel pelo direcionamento de mensagens de m\u00faltiplas aplica\u00e7\u00f5es;<\/li>\n<li><strong><em>Access Key<\/em><\/strong> &#8211; chave de acesso para esta aplica\u00e7\u00e3o, necess\u00e1ria para estabelecer a comunica\u00e7\u00e3o com a mesma.<\/li>\n<\/ul>\n<figure id=\"attachment_10552\" style=\"width: 1375px\"  class=\"wp-caption aligncenter\"><img loading=\"lazy\" class=\"wp-image-10552 size-full\" src=\"http:\/\/kb.elipse.com.br\/wp-content\/uploads\/2020\/04\/10545\/Application-Overview.png\" alt=\"\" width=\"1375\" height=\"1331\" \/><figcaption class=\"wp-caption-text\">Figura 1 &#8211; The Things Network Console: p\u00e1gina <em>Application Overview<\/em>.<\/figcaption><\/figure>\n<p>Em seguida, clique em\u00a0<em>Devices<\/em> no menu superior. Selecione o dispositivo com que deseja se comunicar ou crie um novo. A p\u00e1gina seguinte, mostra as informa\u00e7\u00f5es gerais do dispositivo. Al\u00e9m disso, a p\u00e1gina permite enviar mensagens para o dispositivo (<em>downlink<\/em>) ou simular mensagens vindas do dispositivo (<em>uplink<\/em>). Para configurar o Driver, a seguinte informa\u00e7\u00e3o \u00e9 necess\u00e1ria:<\/p>\n<ul>\n<li><strong><em>Device ID<\/em><\/strong> &#8211; nome \u00fanico dentro da aplica\u00e7\u00e3o que identifica o dispositivo.<\/li>\n<\/ul>\n<figure id=\"attachment_10553\" style=\"width: 1389px\"  class=\"wp-caption aligncenter\"><img loading=\"lazy\" class=\"size-full wp-image-10553\" src=\"http:\/\/kb.elipse.com.br\/wp-content\/uploads\/2020\/04\/10545\/Device-Overview.png\" alt=\"\" width=\"1389\" height=\"1731\" \/><figcaption class=\"wp-caption-text\">Figura 2 &#8211; The Things Network Console: p\u00e1gina <em>Device Overview<\/em>.<\/figcaption><\/figure>\n<h3>Configura\u00e7\u00e3o do Driver<\/h3>\n<p>No Elipse E3, abra a janela de configura\u00e7\u00e3o do Driver MQTT. Na aba\u00a0<strong>Setup<\/strong>, certifique-se de que a camada f\u00edsica selecionada seja Ethernet.<\/p>\n<p>Em seguida, na aba <strong>Ethernet<\/strong>, informe o endere\u00e7o IP e a porta aos quais o Driver deve se conectar. Na rede comunit\u00e1ria da The Things Network, o endere\u00e7o IP est\u00e1 associado ao handler: <code class=\"EnlighterJSRAW\" data-enlighter-language=\"raw\">[region].thethings.network<\/code>, em que <code class=\"EnlighterJSRAW\" data-enlighter-language=\"raw\">[region]<\/code> \u00e9 a parte final do <em>handler<\/em>. Na aplica\u00e7\u00e3o exemplo, o <em>handler<\/em> \u00e9 <code class=\"EnlighterJSRAW\" data-enlighter-language=\"raw\">ttn-handler-brazil<\/code>, portanto o endere\u00e7o \u00e9 <code class=\"EnlighterJSRAW\" data-enlighter-language=\"raw\">brazil.thethings.network<\/code>. Ao utilizar uma rede privada, o endere\u00e7o deve ser fornecido pelo administrador da rede. Por padr\u00e3o, o protocolo MQTT utiliza a porta 1883. Certifique-se tamb\u00e9m que a camada de transporte est\u00e1 configurada para TCP\/IP.<\/p>\n<figure id=\"attachment_10557\" style=\"width: 400px\"  class=\"wp-caption aligncenter\"><img loading=\"lazy\" class=\"wp-image-10557\" src=\"http:\/\/kb.elipse.com.br\/wp-content\/uploads\/2020\/04\/10545\/Driver-EthernetSetup.png\" alt=\"\" width=\"400\" height=\"273\" \/><figcaption class=\"wp-caption-text\">Figura 3 &#8211; Driver MQTT: Janela de configura\u00e7\u00f5es, aba Ethernet.<\/figcaption><\/figure>\n<p>Finalmente, na aba\u00a0<strong>General<\/strong>, configure o acesso a sua aplica\u00e7\u00e3o. No campo Client ID, informe um nome com o qual este Driver se identificar\u00e1 para o <em>broker<\/em> MQTT; este nome deve ser \u00fanico entre as conex\u00f5es do <em>broker<\/em>. No campo User, insira o <em>Application ID<\/em> da sua aplica\u00e7\u00e3o e, no campo Password, insira a <em>Access Key<\/em> da mesma. Essas informa\u00e7\u00f5es foram obtidas anteriormente na configura\u00e7\u00e3o da rede.<\/p>\n<figure id=\"attachment_10558\" style=\"width: 400px\"  class=\"wp-caption aligncenter\"><img loading=\"lazy\" class=\"wp-image-10558\" src=\"http:\/\/kb.elipse.com.br\/wp-content\/uploads\/2020\/04\/10545\/Driver-GeneralSetup.png\" alt=\"\" width=\"400\" height=\"273\" \/><figcaption class=\"wp-caption-text\">Figura 4 &#8211; Driver MQTT: Janela de configura\u00e7\u00f5es, aba General.<\/figcaption><\/figure>\n<h3>Recebendo Dados<\/h3>\n<p>Na The Things Network, as mensagens enviados por dispositivos para a aplica\u00e7\u00f5es s\u00e3o denominadas <em>uplink<\/em>. O <em>broker<\/em> publica essas mensagens num t\u00f3pico com o seguinte nome: <code class=\"EnlighterJSRAW\" data-enlighter-language=\"raw\">[AppID]\/devices\/[DevID]\/up<\/code>, em que <code class=\"EnlighterJSRAW\" data-enlighter-language=\"raw\">[AppID]<\/code> \u00e9 o <em>Application ID<\/em> e <code class=\"EnlighterJSRAW\" data-enlighter-language=\"raw\">[DevID]<\/code> \u00e9 o <em>Device ID<\/em>. Na aplica\u00e7\u00e3o exemplo, o t\u00f3pico ficaria <code class=\"EnlighterJSRAW\" data-enlighter-language=\"raw\">beal-app\/devices\/beal-dvc\/up<\/code>.<\/p>\n<p>Essas mensagens s\u00e3o enviadas em forma de um objeto JSON. Uma mensagem exemplo \u00e9 mostrada a seguir:<\/p>\n<pre class=\"EnlighterJSRAW\" data-enlighter-language=\"json\" data-enlighter-linenumbers=\"false\">{\r\n  \"app_id\":\"beal-app\",\r\n  \"dev_id\":\"beal-dvc\",\r\n  \"hardware_serial\":\"00001111AAAAFFFF\",\r\n  \"port\":1,\r\n  \"counter\":0,\r\n  \"payload_raw\":\"AQEB\",\r\n  \"metadata\":\r\n  {\r\n    \"time\":\"2020-04-09T16:58:41.105992752Z\"\r\n  }\r\n}<\/pre>\n<p>O Driver MQTT permite a declara\u00e7\u00e3o de <em>templates<\/em> em diferentes formatos que atuam na decodifica\u00e7\u00e3o das mensagens recebidas. Para declarar um <em>template<\/em>, abra a janela de configura\u00e7\u00e3o e acessa a aba <strong>Templates<\/strong>. Marque a op\u00e7\u00e3o &#8220;Apply local timezone to timestamps&#8221; para que a estampa de tempo extra\u00edda da mensagem seja mostrada no fuso-hor\u00e1rio local. Insira um nome para o <em>template<\/em>, selecione o formato como JSON e clique em <strong>Add<\/strong> para cri\u00e1-lo. Em seguida, clique em <strong>Edit<\/strong> para abrir a janela de edi\u00e7\u00e3o do <em>template<\/em>. Para mais informa\u00e7\u00f5es sobre a utiliza\u00e7\u00e3o de\u00a0<em>templates<\/em>, consulte a documenta\u00e7\u00e3o do Driver.<\/p>\n<figure id=\"attachment_10562\" style=\"width: 400px\"  class=\"wp-caption aligncenter\"><img loading=\"lazy\" class=\"wp-image-10562\" src=\"http:\/\/kb.elipse.com.br\/wp-content\/uploads\/2020\/04\/10545\/Driver-TemplatesSetup.png\" alt=\"\" width=\"400\" height=\"273\" \/><figcaption class=\"wp-caption-text\">Figura 5 &#8211; Driver MQTT: Janela de configura\u00e7\u00f5es, aba Templates.<\/figcaption><\/figure>\n<p>Um <em>template<\/em> para a aplica\u00e7\u00e3o exemplo \u00e9 mostrado a seguir. Este <em>template<\/em> fornece os valores extra\u00eddos de tr\u00eas campos da mensagem recebida: &#8220;payload_raw&#8221;, &#8220;counter&#8221; e &#8220;port&#8221;. Al\u00e9m disso, o template l\u00ea a estampa de tempo da mensagem e a utiliza como estampa de tempo da pr\u00f3pria Tag de Comunica\u00e7\u00e3o.<\/p>\n<pre class=\"EnlighterJSRAW\" data-enlighter-language=\"json\" data-enlighter-linenumbers=\"false\">{\r\n  \"payload_raw\":\"V1\",\r\n  \"counter\":\"V2\",\r\n  \"port\":\"V3\",\t\r\n  \"metadata\":\r\n  {\r\n    \"time\":\"TS_TEXT(%Y-%m-%dT%H:%M:%S.%fZ)\"\r\n  }\r\n}<\/pre>\n<p>Para receber dados no E3, crie um Tag ou Bloco de Comunica\u00e7\u00e3o e configure-o como somente leitura: deixe marcada a caixa Leitura (propriedade <strong>AllowRead<\/strong> com valor <strong>True<\/strong>) e desmarque a caixa Escrita (propriedade <strong>AllowWrite<\/strong> com valor <strong>False<\/strong>). No campo <strong>Item<\/strong>, deve ser inserido o nome do t\u00f3pico que se deseja acessar, conforme descrito anteriormente, seguido do nome do <em>template<\/em>, separados por um &#8220;;&#8221; (ponto-e-v\u00edrgula). \u00c9 poss\u00edvel ainda explicitar um valor espec\u00edfico do <em>template<\/em>, acrescentando mais um &#8220;;&#8221; (ponto-e-v\u00edrgula) e o identificador do campo utilizado no\u00a0<em>template<\/em> (por exemplo, V1). Abaixo vemos as diferentes maneiras de obter os valores recebidos por Tags ou Blocos de Comunica\u00e7\u00e3o no E3.<\/p>\n<figure id=\"attachment_10563\" style=\"width: 1126px\"  class=\"wp-caption aligncenter\"><img loading=\"lazy\" class=\"wp-image-10563 size-full\" src=\"http:\/\/kb.elipse.com.br\/wp-content\/uploads\/2020\/04\/10545\/TTN-Reading-2.png\" alt=\"\" width=\"1126\" height=\"245\" \/><figcaption class=\"wp-caption-text\">Figura 6 &#8211; E3 Studio: Exemplos de Tags e Blocos de Leitura.<\/figcaption><\/figure>\n<p>A mensagem exibida foi enviada simulando um <em>uplink<\/em> pela p\u00e1gina de informa\u00e7\u00f5es gerais do dispositivo no\u00a0<em>Console<\/em>, mostrada na Figura 2. Observe que, nesse caso, o <em>payload<\/em> \u00e9 informado como hexadecimal, mas transmitido e recebido como base 64. Ao utilizar um dispositivo real, \u00e9 poss\u00edvel, atrav\u00e9s do <em>Console<\/em>, criar um decodificador que traduz os <em>bytes<\/em> enviados pelo dispositivo para um objeto JSON, facilitando assim a interpreta\u00e7\u00e3o dos dados.<\/p>\n<h3>Enviando Dados<\/h3>\n<p>Na The Things Network, as mensagens enviadas de uma aplica\u00e7\u00e3o para um dispositivo s\u00e3o denominadas\u00a0<em>downlink<\/em>. Para isso, elas devem ser publicadas no <em>broker<\/em> no seguinte t\u00f3pico: <code class=\"EnlighterJSRAW\" data-enlighter-language=\"raw\">[AppID]\/devices\/[DevID]\/down<\/code>, em que <code class=\"EnlighterJSRAW\" data-enlighter-language=\"raw\">[AppID]<\/code> \u00e9 o Application ID e <code class=\"EnlighterJSRAW\" data-enlighter-language=\"raw\">[DevID]<\/code> \u00e9 o Device ID. Na aplica\u00e7\u00e3o exemplo, o t\u00f3pico ficaria <code class=\"EnlighterJSRAW\" data-enlighter-language=\"raw\">beal-app\/devices\/beal-dvc\/down<\/code>.<\/p>\n<p>Para enviar dados no E3, crie um Tag de Comunica\u00e7\u00e3o e configure-o como somente escrita: desmarque a caixa Leitura (propriedade <strong>AllowRead<\/strong> com valor <strong>False<\/strong>) e deixe marcada a caixa Escrita (propriedade <strong>AllowWrite<\/strong> com valor <strong>True<\/strong>). No campo <strong>Item<\/strong>, deve ser inserido o nome do t\u00f3pico que se deseja acessar, conforme descrito anteriormente.<\/p>\n<p>As mensagens devem ser enviadas pelo Driver em um JSON com formato adequado, caso contr\u00e1rio o\u00a0<em>handler<\/em> n\u00e3o as encaminhar\u00e1 para o dispositivo. Dois formato v\u00e1lidos s\u00e3o mostrados a seguir. \u00a0Sugere-se montar o pacote a ser enviado atrav\u00e9s de um <em>script<\/em>.<\/p>\n<pre class=\"EnlighterJSRAW\" data-enlighter-language=\"json\" data-enlighter-linenumbers=\"false\">{\r\n  \"port\":1,                \/\/ Porta no dispositivo\r\n  \"confirmed\":false,       \/\/ O dispositivo deve confirmar recep\u00e7\u00e3o?\r\n  \"payload_raw\":\"AQIDBA==\" \/\/ Payload em base 64: [0x01, 0x02, 0x03, 0x04]\r\n}<\/pre>\n<pre class=\"EnlighterJSRAW\" data-enlighter-linenumbers=\"false\" data-enlighter-language=\"json\">{\r\n  \"port\":1,          \/\/ Porta no dispositivo\r\n  \"confirmed\":false, \/\/ O dispositivo deve confirmar recep\u00e7\u00e3o?\r\n  \"payload_fields\":  \/\/ Payload como objeto JSON\r\n  {\r\n    \"led\": true\r\n  }\r\n}<\/pre>\n<p>\u00c9 poss\u00edvel verificar se as mensagens est\u00e3o sendo recebidas corretamente atrav\u00e9s do <em>Console<\/em>, acessando o menu <em>Data<\/em> dentro do dispositivo, onde \u00e9 registrado o recebimento das duas mensagens acima, enviadas a partir do E3.<\/p>\n<figure id=\"attachment_10564\" style=\"width: 1382px\"  class=\"wp-caption aligncenter\"><img loading=\"lazy\" class=\"wp-image-10564 size-full\" src=\"http:\/\/kb.elipse.com.br\/wp-content\/uploads\/2020\/04\/10545\/Device-Data-Downlink.png\" alt=\"\" width=\"1382\" height=\"434\" \/><figcaption class=\"wp-caption-text\">Figura 7 &#8211; The Things Network Console: p\u00e1gina <em>Device Data<\/em>.<\/figcaption><\/figure>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>A The Things Network \u00e9 uma rede aberta cujo objetivo \u00e9 viabilizar a Internet das Coisas (IOT). 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