Tutorial: Puerta conectada usando The Things Networks y Sofia2

En este tutorial queremos presentar en detalle el caso de ejemplo que contamos en nuestro pasado Meetup de integración de redes LPWA con Sofia2 (enlace).

Para este tutorial usamos los dispositivos cedidos por la comunidad de The Things Network – Madrid (enlace), a la que agradecemos su colaboración con nuestra plataforma.

El escenario que vamos a construir en este tutorial es el siguiente:

TTN

El flujo de información en el escenario sigue este orden:

  1. Se coloca un dispositivo (al que llamaremos nodo a partir de ahora) instalado en una puerta con un sensor de apertura y conectividad LoRaWAN. Este dispositivo permanece dormido en modo bajo consumo hasta que el sensor detecta una apertura de puerta, momento en el cual emite el cambio de estado a través de su radio LoRa.
  2. Un estación base (al que llamaremos gateway a partir de ahora) LoRaWAN en radio recibe esta señal del sensor y transmite la información a través de su conexión a Internet con la infraestructura de red de The Things Network.
  3. La infraestructura de The Things Network ofrece diversas alternativas de integración, que son necesarias ya que simplemente hace de pasarela entre los dispositivos y las aplicaciones o plataformas finales. En este ejemplo, haremos uso de una integración HTTP a través de la consola de The Things Network, que hará un PUSH de la información recibida hacia un endpoint definido en Sofia2.
  4. Una vez el dato es recibido en Sofia2, se puede explotar todo el potencial de la plataforma sobre ese dato. En este ejemplo en concreto representaremos gráficamente el valor de la tensión de batería del equipo, y construiremos una regla utilizando el motor de scripts para alertar al propietario de la puerta de los cambios de estado de la misma usando un canal de e-mail y otro de SMS.

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Tutorial: Puerta conectada usando The Things Networks y Sofia2

Meetup on Sofia2 LPWA Integrations: SigFox, LoRaWAN & The Things Network

On February 28th, we scheduled one of our technical Meetups, this time on LPWA technologies and how easy is to integrate them on Sofia2 IoT Platform. Please join our Meetup group where we will keep you updated with our future meetup events. You may also find here the slides used during the presentation.

A big thank you also to THECUBE Madrid team for giving us free access and use of their building. They also contributed by composing this really nice video on the event, enjoy it!:

These time our speakers where Jorge Trallero and Mario Briceño from our Sofia2 Team. They highlighted how easy is to integrate data collected from IoT devices with LPWA technologies into Sofia2. 3 integrations scenarios were performed:

  • SigFox Integration
  • Private LoRa Network Integration
  • The Things Network Integration

We also had the luxury of having with us member of the core team of The Things Network Madrid Community, to present us their initiatives and to collaborate in the latter integration scenario.

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Meetup on Sofia2 LPWA Integrations: SigFox, LoRaWAN & The Things Network

Meetup sobre Integración de LPWAN con Sofia2: SigFox, LoRaWAN y The Things Network

 

El pasado Miércoles 28 de Febrero tuvimos el placer de organizar uno de nuestros Meetups de tecnología. Podéis seguir tanto este Meetup como los que planifiquemos en el futuro si os unís a nuestro grupo de MeetupAquí también podéis encontrar las slides usadas durante la sesión.

Queremos dar las gracias a THECUBE Madrid por cedernos el espacio y elaborar este video resumen del Meetup, muy chulo!

De la mano de nuestros compañeros Jorge Trallero y Mario Briceño, se presentó de presentar lo sencillo que resulta realizar integraciones de datos recogidos de dispositivos que transmiten usando tecnologías de comunicación Low Power Wide Area (LPWA). En concreto nos centramos en 3 casos:

  • Integración con SigFox
  • Integración con una red LoRa privada
  • Integración con The Things Network

Además tuvimos el privilegio de compartir nuestro espacio con la comunidad de The Things Network en Madrid, sobre la que podéis leer más en este post.

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Meetup sobre Integración de LPWAN con Sofia2: SigFox, LoRaWAN y The Things Network

¿Qué es la iniciativa The Things Network?

En este post os queremos transmitir lo que es la iniciativa de The Things Network (TTN desde ahora), y como han conseguido, en poco más de 2 años, empezando con una campaña en Kickstarter, promover la creación de más de 400 comunidades de entusiastas y desarolladores de IoT, con una red global y colaborativa de +2600 gateways utilizando la tecnología LoRaWAN.

 

Amsterdam: Zona cero

 

Todo empezó en Amsterdam en el verano de 2015, de la mano de los dos fundadores de The Things Network: Wienke Giezeman y Johan Stokking. En este breve vídeo, Wienke explica los inicios y las capacidades de TTN:

 

Utilizando la tecnología LoRaWAN, cubrieron todo el centro de la ciudad de Amsterdam con cobertura LoRaWAN en un par de semanas con unos pocos gateways.

 

Tecnología LoRaWAN + Red Abierta – Open source

 

TTN eligió como tecnología de comunicación LoRaWAN sobre LoRa (más info en este enlace de la LoRa Alliance). Basada en una modulación de espectro extendido, LoRa alcanza considerables distancias utilizando una potencia muy pequeña ocupando todo el ancho de banda disponible en torno a la frecuencia de 868 MHz (EU). Esta transmisión se puede realizar incluso por debajo del nivel de ruido, lo que otorga a la comunicación una robustez superior frente al ruido.

 

Desde el inicio ha sido una tecnología abierta y con gran atracción entre los entusiastas del IoT, centrándose en 3 puntos principales:

 

  • Largo alcance: Cobertura en líneas de 10-20 km son fácilmente alcanzables con un emplazamiento adecuado.
  • Bajo consumo de batería: Esta tecnología de comunicaciones permite alargar la vida de los dispositivos alimentados por batería hasta varios años.
  • Bajos costes: Los costes de los dispositivos son cada vez más competitivos, y una vez tienes cobertura de un gateway, los dispositivos transmiten información sin coste de comunicación alguno (ciñendose eso sí a las cuotas de uso (duty-cycle) del espectro libre para cada región del globo).

 

Además de la tecnología de comunicaciones, TTN ha hecho un esfuerzo de desarrollo en la parte de servidor, construyendo todo el backend de la red y que da soporte a los gateways distribuidos por el globo. Este backend es el que lidia con duplicidades de mensajes, orquestración de mensaje de bajada, gestión de integraciones con plataformas, etc. TTN ofrece también capacidades de integración por HTTP y MQTT, además de una serie de APIs en distintos lenguajes como: Go, Java, Node-RED y Node.js, con las cuales construir una aplicación end-to-end, mediante la integración de nodos, gateways, server de TTN y una platforma IoT como Sofia2.

 

Desde el 1 de Febrero, tanto los diseños HW del gateway y del nodo de TTN, como el código sobre el que se ha escrito todo el backend de TTN ha sido disponibilizado como opensource en su cuenta de GitHub, manteniendo el espíritu abierto y de comunidad con el que empezaron en 2015.

 

429 comunidades en los 5 continentes

 

En la actualidad el fenómeno de TTN ha tenido gran calado en la comunidad IoT global. En este momento disponen de 2946 Gateways en todo el mundo gracias a comunidades locales que montan estos puntos de acceso extendiendo la red y el conocimiento sobre IoT. Esta creciente comunidad está acelerando la expansión del IoT, facilitando a muchas personas el acceso sencillo y gratuito a un ecosistema de IoT donde pueden hacer realidad sus proyectos de forma muy sencilla.

 

mapattn.png

 

En ciudades como Berlín, las comunidades de TTN han dotado a la ciudad de tal nivel de cobertura, que el desarrollo de aplicaciones IoT sobre esta estructura es una realidad:

 

ttn-berlin.png

 

Con Gateways instalados en ubicaciones tan icónicas como la torre de televisión de Berlín, dotando de una cobertura ideal a la capital germana:

 

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Meetup Sofia2 – Comunidad TTN Madrid

 

Este 28 de Febrero, en el espacio de THE CUBE Madrid, seremos los anfitriones de un Meetup sobre tecnologías LPWA (SigFox y LoRaWAN), y cómo hemos integrado ya estas tecnologías con Sofia2.

Además, tendremos el privilegio de contar con la ayuda de la comunidad de TTN oficial en Madrid, que nos contarán de primera mano sus objetivos como comunidad, los avances de TTN y las posibilidades que ofrece como red ciudadana:

 

ttn-madrid.png

 

Como colofón, la comunidad de TTN Madrid nos enseñará un caso de puerta conectada basado en LoRaWAN, conectado a TTN, y que hemos integrado en Sofia2 para poder explotar el caso desde el lado de plataforma, ofreciendo visualización en un dashboard, y usos especiales como el motor de scripting de Sofia2 para disparar alertas.

 

Si estás interesado en asistir, aun nos quedan plazas disponibles, este es nuestro grupo de Meetup:

https://www.meetup.com/es-ES/IoT-BigData-Sofia2-Lab/events/247514374/ .

Es una oportunidad muy buena para conocer más sobre Sofia2 y profundizar sobre la iniciativa TTN gracias a la presencia de la comunidad TTN Madrid.

 

Os esperamos!!

¿Qué es la iniciativa The Things Network?

Sofia2 participates in the SESIAD Virtual Laboratory

labVirtual

 

The Virtual Laboratory of the Secretary of State for the Information Society and Digital Agenda (SESIAD) was born under the standard UNE 178104 “Integrated management systems of the smart city” with the aim of becoming a benchmark for national and international platforms, being a place of experimentation in which companies and developers can evaluate the compatibility of their products with different Smart Cities platforms.

 

labVirtual

 

Currently, platforms that participate in the Virtual Laboratory are Sofia2, from Minsait by Indra, SmartBrain from Cellnex and Thinking City from Telefónica. They collaborate with SESIAD contributing their expertise and participating in the improvement of interoperability between platforms.

 

plataformas

 

As we saw in IoT Data Models: Initiatives and Sofia2 Data Model, there are different Initiatives of standardization of a Data Model in IoT. A Data Model represents the structure of your data and relationships, and therefore, organizes the elements and standardizes how they relate to each other.

 

gsma1

 

GSMA and FIWARE Data Models are defined in JSON, so their representation as Sofia2’s Ontology is immediate. We saw how they are supported and how easy it is to work with these entities in Sofia2

 

To achieve better interoperability between platforms, NGSI 9/10 v2 was selected as a common protocol for the Interoperability Layer. We saw in this document how they are supported and how to consume APIS modeled according to the semantic FIWARE Data Model and published in Sofia2 following the NGSI 9/10 v2 protocol.

 

In our experience with the Virtual Laboratory, in addition to making recommendations for new attributes and modifications in the Data Model, we had the opportunity to perform a Proof of Concept (PoC) by creating a connection  and transformation flow of real data from Smart City A Coruña to GSMA/FIWARE Data Model on Sofia2’s Platform.

 

In this example, Smart Coruña parking data is collected and is ingested in an Ontology on the Sofia2’s platform. Each time an instance of this ontology is received, a Script is launched and transforms this data adapting them to the Data Model and, consulting them, we see how, effectively, the Data Models are fulfilled.

 

dataingestGSMA

 

Also in this Proof of Concept we could publish this data through the API MANAGER of Sofia2 to later see that anyone with the proper permits can access this data via API, Curl or through the Virtual Laboratory portal.

 

consumptionGSMA

 

 

All this process is explained in the post Acquisition, transformation and consumption of data with GSMA/FIWARE Data Model, and has been captured in the demonstrator, which, in addition to parking data, collects data from beaches and museums.

 

demostrador

 

You can find all the information related to the SESIAD Virtual Laboratory here, as well as all the necessary tools (Data Model, APIs, Security tokens, examples …) to develop on the platforms complying with this interoperability model here

 

 

 

 

Sofia2 participates in the SESIAD Virtual Laboratory

Sofia2 participa en el Laboratorio Virtual SESIAD

labVirtual

 

El Laboratorio Virtual de la Secretaría de Estado para la Sociedad de la Información y Agenda Digital (SESIAD) nace bajo la norma UNE 178104 “Sistemas integrales de gestión de la ciudad inteligente” con el objetivo de convertirse en una referencia de plataformas a nivel nacional e internacional, siendo un lugar de experimentación en el que empresas y desarrolladores puedan evaluar la compatibilidad de sus productos con diferentes plataformas Smart Cities.

 

labVirtual

 

Actualmente, plataformas que participan en el Laboratorio Virtual son Sofia2, de Minsait by Indra, SmartBrain de Cellnex y Thinking City de Telefónica. Éstas colaboran con SESIAD aportando su expertise y participando en la mejora de la interoperabilidad entre plataformas.

 

plataformas

 

Como vimos en IoT Data Models: Iniciativas y Sofia2 Data Modelexisten diferentes Iniciativas de estandarización de un Data Model en IoT. Un Data Model representa la estructura de tus datos y relaciones, y por tanto, organiza los elementos y estandariza como se relacionan unos con otros.

 

gsma1

 

Los Data Models GSMA y FIWARE se definen en JSON por lo que su representación como Ontología Sofia2 es inmediata. Vimos cómo se soportan y de qué manera tan sencilla se puede trabajar con estas entidades en Sofia2

 

Para conseguir una mejor interoperabilidad entre plataformas, se seleccionó NGSI 9/10 v2 como protocolo común para la Capa de Interoperabilidad. Vimos en este documento cómo se soportan y cómo consumir APIS modeladas conforme semántica FIWARE Data Model y publicadas en Sofia2 siguiendo el protocolo NGSI 9/10 v2.

 

En nuestra experiencia con el Laboratorio Virtual, además de realizar recomendaciones de nuevos atributos y modificaciones en los Data Model, hemos tenido la posibilidad de realizar una Prueba de Concepto (PoC) creando un Flujo de conexión y transformación de datos reales provenientes de Smart City A Coruña a GSMA/FIWARE Data Model en la Plataforma Sofia2.

 

En este ejemplo, se recogen datos de parkings de Smart Coruña y se ingestan en la plataforma Sofia2 a una Ontología. Cada vez que se recibe una instancia de esta ontología se lanza un Script que transforma estos datos adaptándolos a los Data Model y, consultándolos, vemos como efectivamente, se cumple con los Data Model.

 

flujodeconexion

 

También, en esta Prueba de Concepto, pudimos publicar estos datos por medio del API MANAGER de Sofia2, para posteriormente, ver que cualquiera con los debidos permisos, puede acceder a estos datos vía API, Curl o mediante el portal del Laboratorio Virtual.

 

consumodatos

 

Todo este proceso queda explicado en el post Adquisición, transformación y consumo de datos GSMA/FIWARE Data Model, y ha sido plasmado en el demostradorque, además de los datos de parkings, recoge datos de playas y museos.

 

demostrador

 

Puedes encontrar toda la información relativa al Laboratorio Virtual SESIAD aquí, así como todas las herramientas (Data Model, APIs, Tokens de seguridad, ejemplos…) necesarias para desarrollar en las plataformas cumpliendo con este modelo de interoperabilidad aquí

Sofia2 participa en el Laboratorio Virtual SESIAD

Centro de Control Smart Logroño

 

SmartLogroñoVisor2

 

Como comentábamos en abril, el Ayuntamiento de Logroño adjudicó el suministro, implantación, desarrollo y mantenimiento de la Plataforma ‘Smart Logroño‘ a la UTE Indra Sistemas y Suma Info.

 

Minsait IoT Sofia2 servirá como base tecnológica para este proyecto que se extenderá hasta 2021.

 

El Centro de Control Integral Smart Logroño funciona ya como la columna vertebral de los servicios de la ciudad. Dispondrá de un único panel de mando digital que permitirá gestionar en tiempo real servicios como el alumbrado, el tráfico, la seguridad, la recogida de residuos, el riego o la resolución de incidencias y averías.

 

SmartLogroñoVisor1

 

Estamos muy orgullosos de poder aportar nuestro conocimiento y tecnología al innovador proyecto Smart Logroño, un proyecto de futuro que ya forma parte del presente de la ciudad.

 

Centro de Control Smart Logroño