Com o objetivo da proposta deste projeto foi criado uma plataforma de hardware/software de testes de homologação , a qual possui baixo custo e é de simples operação, podendo ser adotada por todos os stakeholders do SEN. Como parte do resultado, também foi montado um laboratório de certificação e homologação aderente à especificação WI-SUN/FAN, o laboratório é o único das Américas capaz de realizar testes de certificação WI SUN/FAN e essa solução foi especificada e homologada pela WISUN Alliance, segundo o autor, este projeto foi um dos participantes finalistas da etapa nacional do Premio CIER de inovação 2022, na categoria Descentralização.
O Prêmio CIER de Inovação 2023 está com as inscrições abertas. Participe com seu projeto! Entre em contato!
Agradecimentos autorais
Agradecemos o apoio e dedicação de todos os colaboradores que contribuíram para conclusão do projeto. Recentemente este gerou mais um fruto: a inauguração do primeiro laboratório de certificação do padrão WI-SUN das Américas no instituto Eldorado. Este é um destaque mundial que comprova como os trabalhos realizados em nosso continente estão no mais alto nível e que podemos, apesar de todas as restrições e dificuldades, obter resultados impactantes e que comprovam nossa capacidade de inovar. Obrigado aos organizadores do Prêmio CIER pelo reconhecimento.
Resumo
Este trabalho propõe uma especificação para interoperabilidade e permutabilidade entre dispositivos medidores de energia elétrica e o desenvolvimento de uma plataforma de referência para a validação de produtos desenvolvidos para estar em conformidade com a especificação proposta. O desenvolvimento de Hardware/Software para uma Infraestrutura de Medição Avançada é motivado pela ausência da padronização entre a comunicação de medidores de energia elétrica no mercado atual. Como efeito, há uma forte dependência das concessionárias por linhas de produtos monopolizados por poucos fornecedores levando ao maior custo de instalação e manutenção.
A especificação foi elaborada em referência aos padrões e técnicas já desenvolvidas e que não possuam restrições de utilização. Além disso, a especificação contou com o estudo de tecnologias, normas, padrões e dispositivos relacionados e a elaboração de provas de conceitos utilizando se equipamentos de teste de referência para validação.Assim, foi elaborada a especificação técnica para comunicação entre dispositivos medidores de energia, resultado principal desse projeto, a ser utilizado no laboratório de certificação e homologação, aderente à especificação WI-SUN/FAN. Finalmente, foram desenvolvidos uma plataforma de baixo custo para validação da especificação e realização de testes de aderência, e um laboratório de certificação. Esse laboratório é o único das Américas capaz de realizar testes de certificação WI- SUN/FAN e essa solução foi especificada e homologada pela WI-SUN Alliance.
Autor principal: Eduardo Rodrigues de Lima (INSTITUTO DE PESQUISAS ELDORADO)
Outros autores: Márcio Biehl Hamerschmidt (COPEL) Lucas Fiogo de Mendonça; Felipe Andres Manrique Erazo; Karoline Ferreira Tornisiello (INSTITUTO DE PESQUISAS ELDORADO)
INTRODUÇÃO
As Redes Elétricas Inteligentes (REIs) vêm sendo largamente debatidas no Brasil iniciando um novo paradigma na forma de se lidar com a distribuição de energia elétrica. Fazem parte das REIs uma vasta arquitetura de sistemas de Tecnologia de Informação e Comunicação (TI&C) responsáveis por estabelecer a operação integrada de múltiplos dispositivos de medição, transmissão de dados e controle. Nesse contexto, é possível observar um fluxo de dados capazes de alcançar grandes volumes com exigências específicas de tempo de resposta e capacidade de processamento. Dessa forma, a troca de medidores eletromecânicos por eletrônicos é uma tendência da modernização das redes de distribuição de energia elétrica. Por outro lado, esse não é o único aspecto a se considerar na mudança de paradigma oferta/consumo ou relação cliente/concessionária.
A primeira característica fundamental para um avanço tecnológico seria dotar o medidor com capacidade de processamento, armazenamento e comunicação bidirecional para possibilitar o controle e o monitoramento remotos. Além disso, uma segunda característica importante seria garantir a interoperabilidade e a escalabilidade para que o processo de medições e controle se expanda sem perda de desempenho a um custo admissível. Nesse sentido, espera-se que medidores somente sejam substituídos, idealmente, após sua depreciação, i.e. não se deseja substituir medidores, por exemplo, porque seu sistema de comunicação não acompanhou o crescimento do volume de dados no decorrer dos anos (e antes de sua depreciação) ou pelo fato de medidores não interoperarem com a rede de comunicação adotada pela concessionária.
Um comportamento interessante a ser observado no setor elétrico é o de se utilizar o sistema de comunicação tradicional de internet banda larga [1] para executar procedimentos de telemetria, cortes/religações remotas, monitoramento da rede e gestão eficiente do consumo. A internet banda larga pode até atender até certo grau os requisitos de comunicação de uma REI, mas na realidade é insuficiente.
A característica complexa de uma REI pode demandar troca de informações bidirecionais em tempo real, alto nível de segurança e confiabilidade [2], o que pode inviabilizar o uso de alguns sistemas de comunicação sem fio emergentes ou de algumas configurações desses sistemas, como por exemplo aquelas com pouca taxa de dados ou muita latência, ou fluxo de dados bidirecionais limitados e/ou inexistentes. No entanto, muitas dessas tecnologias estão em fase de desenvolvimento e deverão estar totalmente integralizadas até o final desta década [3]. Além disso, a escolha de um padrão adequado (i.e. com protocolos abertos, públicos e padronizados) pode garantir o funcionamento coordenado de sistemas futuros possibilitando a utilização de equipamentos e softwares de diferentes fornecedores. Esse é o papel da interoperabilidade que caracteriza a capacidade de comunicação transparente entre sistemas. Por fim, a importância de mesmo peso deve ser dada à garantia da integridade dos dados, bem como manter a privacidade de informações confidenciais de consumidores.
Sobre interoperabilidade
O conceito de interoperabilidade é muito relevante no esforço de se inovar em questões de distribuição de energia elétrica, pois é importante que os equipamentos e sistemas de diversos fabricantes, concessionárias e provedoras de serviços possam operar trocando informações de forma simples e transparente. Padronizar as arquiteturas, os modelos de dados e os protocolos são ações para o provimento de REI e sua interoperabilidade, confiabilidade, flexibilidade e segurança.
Padrões e protocolos de comunicação comuns devem ser adotados para atingir uma conformidade de funcionamento. A busca de um padrão de código aberto, robusto e seguro, que garanta a interoperabilidade nas REI, vem sendo objeto de estudo de diversos centros de pesquisa e empresas ao redor do mundo. Internacionalmente, destacam-se os esforços no desenvolvimento de modelos, padrões e protocolos abertos para utilização nas REI realizados pelo Institute of Electrical and Electronic Engineers (IEEE), pela International Electrotechinical Commission (IEC) e pelo National Institute of Standards and Technology (NIST). Prioritariamente, vem-se adotando a arquitetura denominada de Utility Communications Architecture, desenvolvido pelo Electric Power Reserch Institute (EPRI), no início dos anos noventa [4].
O IEEE Guide for Smart Grid Interoperability of Energy Technology and Information Technology Operation with the Electric Power System (EPS), and End-User Applications and Loads foi recentemente lançado e amplamente divulgado [5]. No IEC constam diversos padrões relacionados a Smart Grid, que tratam de trocas de dados para leitura de medidor, tarifa e controle de carga; segurança; gerenciamento da distribuição; arquitetura orientada a serviço. O NIST propõe um modelo conceitual sobre Smart Grid, o Nist Smart Grid Framework, para adoção de diretivas para cerficações de programas de REI e para o desenvolvimento de novas tecnologias baseado nos métodos de medição.
No Brasil destacam os esforços desenvolvidos pala Associação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT) e Associação Brasileira da Indústria Elétrica e Eletrônica (Abinee). Estes organismos apoiam os principais fabricantes de medidores de energia elétrica nacional e vem, em conjunto com a ABNT, desenvolvendo uma proposta de protocolo de comunicação aberto. O Sistema Brasileiro de MultiMedição Avançada (SIBMA) representou a principal inicia va brasileira em desenvolver protocolos para REI que sejam abertos e padronizados [6]. No entanto, por diversas razões que não serão tema deste trabalho, prevê-se a adoção do DLMS/COSEM em seu lugar. Isso pode indicar que apesar de existir uma razão lógica para a criação de um padrão nacional e dos possíveis beneficios econômicos, sociais e técnicos, não se pode criar um padrão nacional com esforço limitado de recursos (humanos e financeiros) ou que não seja realmente desejado/promovido pela maior parte das concessionárias, dos fabricantes de medidores e de outros stakeholders da area de energia.
De uma forma geral, os meios empregados para comunicação de dados entre medidores e sistema de gerenciamento são sem fio (i.e. 5G, LTE, NBIoT para o espectro licenciado e IEEE802154g, LoRa para o espectro não licenciado.) e cabo (i.e.Power Line Communicatons – PLC, Fibra Optica). O fato é que a padronização da tecnologia utilizada por todos os integrantes do mercado ajudaria a assegurar competição e interoperabilidade.
Em termos regulatórios, a Agência Nacional de Energia Elétrica (ANEEL) lançou a Resolução 375/2009, que regulamenta a internet por meio da rede elétrica, viabilizando a utilização dessa forma de transmissão de informações para o uso de Redes Inteligentes. Ainda em 2009, ocorreu a consulta pública no 15/2009 para coleta de subsídios para formulação de regulamentação dos sistemas de telecomunicações dos medidores inteligentes em Unidades Consumidoras de Baixa Tensão. Em 2010, a ANEEL estabeleceu a Audiência Pública no 043/2010 que trata dos requisitos mínimos dos sistemas de medição de energia elétrica instalados em unidades consumidoras de baixa tensão. Como resultado foi regulamentado que os medidores eletrônicos sejam capazes de, entre outros itens, se comunicarem bidireccionalmente com a central de gerenciamento de dados. Foi também estabelecido que os medidores deveriam disponibilizar leituras remotas e ter a capacidade de atuação à distância (suspensão e religação do fornecimento de energia).
Finalmente, com relação à escolha do protocolo de comunicação, ficou estabelecido que cada empresa concessionária distribuidora de energia elétrica defina o seu padrão, desde que seja um protocolo de comunicação aberto (i.e. não proprietário), novo ou derivado de outros já existentes e, de preferência, aderente a padrões internacionais. Desta forma, a padronização ainda permite a exportação de tecnologia nacional. Além destas características, os padrões novos protocolos devem garantir a interoperabilidade.
Nesse sentido, foi realizado este projeto de pesquisa e desenvolvimento, que se propôs a estabelecer uma especificação base, compreendendo requisitos de comunicação da camada física e de enlace de um sistema de telemedição. A adoção
de padrões abertos já consolidados, a capacidade de integração de milhares de consumidores pulverizados em toda área de concessão, o emprego de mecanismos de segurança confiáveis e a possibilidade de amplo atendimento dos requisitos por múltiplos fornecedores foram diretrizes observadas.
Entre os aspectos motivadores deste projeto, destacaram-se a inexistência de padrões que permitam a interoperabilidade e a intercambialidade dos equipamentos, aumento da confiabilidade e redução dos custos com leituras, redução de perdas não técnicas, redução de releituras e substituição de faturas, melhor identificação de defeitos e irregularidades, e possibilidade de automação de corte e religação, gestão da geração distribuída, identificação automática de faltas de energia
DESENVOLVIMENTO
O aquecimento do mercado de dispositivos IoT no setor de Smart Metering Utility Networks trouxe uma grande variedade de dispositivos que operam utilizando formas e padrões muitas vezes distintas e independentes. Por conta da vastidão na variedades de soluções oferecidas pelo mercado, a comunicação entre dispositivos de diferentes fabricantes trouxe ao mercado uma rigidez na capacidade de escolha de produtos. Dispositivos de fabricantes diferentes que não se comunicam geram monopólio e dificulta uma implantação em larga escala e a longo prazo.
Para flexibilizar a escolha de dispositivos que atuam como desejado em cenários reais, viu-se a necessidade do estabelecimento de padrões de comunicação. Dentre os diferentes padrões de mercado a aliança Wi-SUN desenvolveu o padrão WiSUN-FAN que tem como principal característica a interoperabilidade entre os diferentes dispositivos que se comunicam baseados nesse padrão.
Para garantir a interoperabilidade entre dispositivos de mercado baseados no padrão WiSUN-FAN, a WiSUN Alliance além da especificação do padrão, desenvolveu um ambiente padronizado para testes e especificou extensivamente os testes necessários para garantir que os rádios no protocolo FAN consigam operar independente do fabricante do dispositivo. Apesar de ser uma especificação bem elaborada e com testes minuciosos para garantir ao máximo as chances de interoperabilidade, todo processo de certificação junto a WiSUN Alliance se tornou um tanto quanto complexo para se obter a certificação dos dispositivos criados sob o protocolo WiSUN-FAN. Desta forma, o dispositivo criado e apresentado nesse trabalho veio para encurtar a distância entre a criação destes dispositivos e a certificação junto a WiSUN Alliance através de uma homologação.
Com uma redução dos testes de certificação da protocolo FAN e utilização de componentes de maior acesso e baixo custo, o dispositivo de homologação possibilita a desenvolvedores de novas soluções a validar o funcionamento correto de seus dispositivos durante a implementação. Como efeito, melhora-se as chances de sucesso em interoperabilidade, diminui-se o tempo e o custo do desenvolvimento e coloca o dispositivo em posição competitiva no momento de submissão para a certificação.O surgimento do padrão WiSUN FAN ocorreu com o aperfeiçoamento do padrão IEEE 802.15.4 [8*] realizado para as necessidades especiais de comunicação das SUNs (Smart Metering Utility Networks), fazendo surgir o padrão IEEE 802.15.4g que, pela sua robustez, tem um papel essencial no contexto de soluções em Smart Grids, tais como: permite que múltiplas aplicações operem com recursos compartilhados de uma rede; permite a comunicação em duas vias entre medidores e controladores do serviço; e permite, também, que grandes áreas possam ser cobertas com o deployment de grande quantidade de equipamentos que se interconectam em uma rede mesh, onde cada elemento da rede se comunica com os que estão próximos para transmitir e receber dados e comandos para a formação e manutenção da rede.
Um dispositivo WiSUN FAN deve estabelecer as 5 camadas estabelecidas pelo padrão que contempla a seguintes camadas que segue na Figura 1 : Physical Layer, Data link Layer, Network Layer, Transport Layer e Application Layer que serão apresentadas seguindo do nivel mais baixo para cima
A camada física MR-FSK PHY, atualmente em uso é baseada na modulação FSK, que consiste em mapear os símbolos a serem transmitidos em formas de ondas senoidais com diferentes frequências, associando cada símbolo a uma forma de onda que é transmitida durante um intervalo de tempo fixo. Esta modulação utiliza, nestas implementações, a forma FSK filtrada de nível 2, conhecida por 2-FSK no qual a faixa de frequência sub giga-hertz (subGHz) está entre 868 MHz até 928 MHz.
O gerenciamento da camada física e transferência de dados é administrado pela camada Data Link (DL). Esses serviços são divididos em subcamadas como Media Access Control (MAC) e Logical Link Control (LLC). Na subcamada LLC, o Protocolo fornece suporte para cliente 6LoWPAN (IPv6 over Low-Power Wireless Personal Area Networks) permitindo assim o uso de endereçamento IPv6. A camada de rede (Network Layer) fornece serviços de conexão, sendo responsável pela adesão a rede, manutenção das rotas e reconhecimento dos nós vizinhos. A camada de transporte (Transport Layer) fornece os meios para transmitir dados entre duas partes conectadas, usando para isto os protocolos UDP e TCP. A camada de aplicação (Application Layer) não faz parte da especificação, sendo de responsabilidade do usuário.
Juntamente com a camada física, as camadas superiores da especificação da pilha Wi- SUN FAN: DLL (Data Link Layer), NETWORK e TRANSPORT Layers são responsáveis pela formação e manutenção da rede de comunicação, com prestações que incluem: a descoberta e afiliação a rede, por um nó candidato; por mecanismos de operação em saltos de frequência, usando todos os canais de frequência disponíveis na faixa em uso; pelo uso de um conjunto de protocolos para o roteamento de mensagens – RPL (Routing Protocol for Low Power and Lossy Networks) [20]; pelo gerenciamento e manipulação de endereços IPv6 [21], o que inclui 6LoWPAN (IPv6 over Low-Power Wireless Personal area Networks) [22]; e pelo encaminhamento de mensagens Unicast e Multicast.
Os elementos na rede, denominados de nós, se interconectam em uma rede mesh, onde cada elemento da rede se comunica com os que estão próximos para transmitir e receber dados e comandos para a formação e manutenção da rede. Os nós que estão em distância para comunicação direta com um elemento são denominados de vizinhança ou os vizinhos deste nó. Nesta topologia, os nós podem assumir 3 papeis destintos que são: borda, roteador e folha. O nó borda possibilita a conectividade com a WAN (Wide Area Network), mantendo a tabela de rotas para todos os nós da rede, operando com um endereçamento dinâmico através do servidor de DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol), provendo a autenticação dos nós e o serviço de gerenciamento das chaves, e propagando as informações da rede.
Os nós roteadores (Router Nodes) são responsáveis pelo encaminhamento de mensagens na rede, assim como a retransmissão dos serviços de segurança e do gerenciamento do estado de operação dos nós vizinhos e dos protocolos de endereçamento. Os nós folha (Leaf Nodes), com menor responsabilidades de operação na rede, têm a capacidade de descobrir e de aderir a rede como também de enviar e receber pacotes de dados. Com estas características, cada nó da rede pode se conectar aos seus vizinhos, o que permite que suas mensagens possam viajar por longas distâncias, saltando de um nó para outro, na rede. Assim, uma rede Wi-SUN FAN tem capacidade de auto formação e auto cura, pois na ocorrência de problema em algum nó da rede, toda a vizinhança detecta a inoperância e estipula novas rotas de encaminhamento de mensagens para o roteador borda, atualizando as tabelas de roteamento, o que caracteriza a Wi-SUN FAN como uma tecnologia de comunicação flexível e robusta para medidores, operando em faixas de frequências disponíveis em todo o planeta. Como exemplo de uma rede montada segue na Figura 2 em que um nó roteador borda gerencia os outros elementos da rede.
A segurança dos dados e comandos trafegados pela rede são assegurados com o uso de uma abrangente camada multinível de segurança 802.1X [23] e RFC5216 [24], que opera desde a autenticação e autorização de um nó até a criptografia de mensagens enviadas pela rede, por pacotes de dados UDP/TCP, através de chaves pareadas entre o roteador borda da rede (Border Router) e os demais nós da rede: roteadores nó (Router Nodes) e roteadores folha (Leaf Nodes).
O processo de entrada/adesão de um nó na rede é feito em cinco estágios ou Join States (JS), que levam o nó desde o reconhecimento de uma rede existente, que está no ar, até a permissão para operar nesta rede para transmitir e receber informações e dados. Portanto, no JS1, um nó recebe vários avisos denominados de PAN Advertisement, quando o nó então deve selecionar a PAN com o menor custo. Após a seleção, o nó passa para Join State 2 (JS2) e nessa mudança de estado ocorre a execução do fluxo do protocolo de segurança 802.1x/802.11i, através do nó de destino EAPOL (Extensible Authentication Protocol over LAN) [25] selecionado, iniciando, assim, procedimento de autenticação da rede para obtenção da chave transitória de grupo, ou GTK (Group Transient Key), do roteador borda da PAN.
Após a aquisição bem-sucedida das chaves, o nó define seu PAN ID de destino EAPOL e passa para o estado Join State 3 (JS3). Nessa etapa, um nó transmite quadros PAN Configuration Solicit (PCS). Em caso de falha no recebimento do PAN Configuration (PC), em um determinado período, o processo de entrada na rede volta ao JS1. Ao receber um quadro de PC e descriptografado com êxito, o nó então seleciona a fonte do quadro do PC como sua fonte inicial de transmissões passando para o Join State 4 (JS4), neste ponto já é possível enviar pacotes UDP e o processo de configuração de rota inicia, passando a ser considerado um membro seguro da rede Wi-SUN FAN.
Por fim, a mudança do nó para o Join State 5 (JS5) ocorre quando configurado o endereço global do nó, configurada a rota de mensagens desde o nó de borda até o nó, configurado os saltos dos canais de frequência e as chaves de grupo ativas, sendo o nó, então, um membro da PAN. JS5 é denominado de Estado Operacional e, a partir deste ponto, ocorre todo tráfego de pacotes UDP/ICMP e as responsabilidades como membro da rede. Na Figura 3 é apresentado o fluxo de acesso à rede.
A plataforma uTestbed desenvolvido pelo Instituto de Pesquisas Eldorado, é capaz de realizar testes de validação e homologação em equipamentos, para garantir a interoperabilidade entre fornecedores de mercado e, com isto, possibilitar também que estes equipamentos, de diversos fornecedores, possam participar em conjunto de uma solução na área de energia. Apresentado na Figura 4, o equipamento desenvolvido atende à necessidade de se ter uma ferramenta portátil, que controla a operação de dispositivos de rádios em conformidade com o padrão Wi-SUN FAN. Essa solução permite a verificação preliminar de um equipamento desconhecido, ou novo no mercado, com as configurações específicas da rede Wi-SUN FAN, através de alguns testes para atestar a conformidade com a especificação do padrão de rede.
Para realizar a validação de um equipamento, o µTestbed é capaz de emular os diferentes cenários existentes dentro de uma rede Wi-SUN-FAN. Assim, para conseguir controlar e se comunicar com os diversos dispositivos dentro da rede, o µTestbed possui as configurações e especificações necessárias dos testes. Uma rede de 4 camadas pode ser emulada, onde um nó borda e mais três nós em cada camada podem ser ligados.
O dispositivo em teste pode ser colocado em uma das 4 camadas, porém apenas em uma das posições por vez, conforme ilustrado na Figura 5, com a representação da rede e as possíveis posições do dispositivo em teste. Entre cada uma das camadas é utilizado um atenuador variável, para alterar as configurações durante testes e gerar diferentes cenários entre as camadas. Essa configuração permite que o dispositivo a ser testado consiga operar como nó borda, roteador ou folha dentro da rede, realizando a maioria das funções requeridas pela especificação da Wi-SUN.
A simplificação e implementação da rede é feita através de conexões de cabos para os sinais de rádio frequência (RF), que garantem a comunicação estável e previsível dentro do ambiente de teste, garantindo a replicabilidade do comportamento e funcionamento da rede dentro dos testes realizados.
Os rádios, utilizados dentro da rede de teste, possuem um firmware certificado pela Wi- SUN, garantindo uma operação de acordo com a especificação e reforçando que um dispositivo em teste, ao se comunicar sem falhas com estes dispositivos, possua uma alta probabilidade de se comunicar também com outros dispositivos certificados. O µTestbed não implementa os testes requeridos pelo Certificação da WiSUN-FAN, porem realiza testes que se baseiam na distribuição de verificações da capacidade que o dispositivo deve possuir, de forma a reportar se o rádio suporta ou não a função, ao invés de avaliar a extensão da capacidade de cada elemento, como é feito no certificação.
O µTestbed possui um conjunto de componentes que são controlados por um computador de placa única SBC (Single Board Computer). O SBC é integrado a uma tela sensível ao toque (touch screen) de alta resolução que possibilita manusear o equipamento com apenas uma mão ou em ambientes que não estejam equipados com teclado e mouse disponíveis. O SBC possui uma conexão serial para cada um dos nós dentro da bancada, e utilizando um protocolo de comandos se comunica e controla os rádios. Esse protocolo permite que cada um dos rádios dentro do µTestbed reporte ao SBC os pontos chaves sendo testados dentro da rede, de forma a possibilitar a avaliação do funcionamento. A Figura 6 apresenta a configuração de conexão dos componentes principais do µTestbed.
Um software desenvolvido pelo Instituto de Pesquisa Eldorado é responsável por realizar a coordenação entre comandos de controle dos rádios, a condução dos testes, e a informação junto ao usuário controlando o µTestbed. Através de uma interface gráfica simples e com passo a passo linear, o operador é instruído para quais ações deve tomar no dispositivo sob o teste para execução correta do teste. As ações exigidas ao operador podem variar de simples comandos, como alterar a atenuação de uma camada, ou de maior conhecimento do dispositivo sob testes, como enviar uma mensagem de teste com parâmetros específicos
É importante ressaltar que os testes são feitos para se verificar apenas uma funcionalidade específica e são ordenados de forma sequencial, ou seja, para executar um determinado teste todos os testes, anteriores devem ter sidos executados com sucesso. Os grupos de testes ainda dependem da função que o equipamento irá exercer na rede, como um nó borda, nó roteador ou simplesmente nó folha. Ao selecionar o teste o µTestbed informa a configuração que deve ser utilizada no dispositivo durante o teste e o software aguarda o operador passar essas configurações para dar sequência. Em seguida o software configura todos os outros rádios, configurando a rede, e os inicializa. Ao final da montagem da rede, é sinalizado ao operador para que inicialize o dispositivo em teste. O software irá acompanhar o estado da rede pelo nó borda e avaliar os passos sendo tomados pelo dispositivo em teste. Se as operações de entrada na rede estiverem corretas, e o dispositivo em teste conseguir decifrar a mensagem criptografada, ele envia uma mensagem específica ao nó borda, que é interpretado pelo software e apresenta o resultado ao operador.
Atualmente, o µTestbed possui capacidade de validar o funcionamento de diferentes componentes de camada física, validando o funcionamento com canal fixo ou governado pelo salto de frequências, e capacidade de exclusão de canais, taxa de modulação, espaçamento de canais, entre outros parâmetros de temporização requeridos pela Wi- SUN. Para validar as outras camadas, é possível avaliar as capacidades de escolha e adesão a uma rede, utilização de protocolos e parâmetros de segurança, obediência aos parâmetros do RPL, mensagens sobre DHCPv6 e capacidade de enviar mensagens ICMPv6 e UDPv6. Ao concluir os testes, o dispositivo garante estar minimamente de acordo com a especificação, comprovando conseguir realizar as funções necessárias para operar em uma rede Wi-SUN, composta por diferentes rádios e exercendo a função a que ele foi programado.
Assim, é possível ter uma leitura prévia do comportamento do equipamento em avaliação, verificando se o mesmo está em conformidade com as características de rede Wi-SUN FAN. A avaliação da interoperabilidade de um rádio externo é feita ao se conectar à rede Wi-SUN, efetuando todos os mecanismos de descoberta e acesso à rede Wi-SUN FAN, chegando ao estado operacional utilizando todos os padrões de segurança requiridos pela Wi-SUN, e provando sua capacidade de funcionamento dentro da especificação e em harmonia com outros rádios Wi-SUN.
CONCLUSÕES:
Promover a interoperabilidade, apesar de sua real importância, não é tarefa simples. Exige visão e ações. Além da criação e manutenção de normas, padrões e certificações, os quais são elementos chave, outras ações devem ser tomadas para sua garantia. Fabricantes, muitas vezes, afirmam ter produtos interoperáveis, mas pequenas adaptações realizadas, levam à sua solução somente a trabalhar de forma harmônica com elementos do mesmo fabricante. Operadores por sua vez, ou não especificam seus requisitos com profundidade e/ou confiam plenamente nos fornecedores, e o que obtêm no final do processo de seleção, compra e implantação, é uma rede funcional, mas longe de ser se uma rede com elementos intercambiáveis por outros de diferentes fabricantes. No final do processo, quem perde com isso é a tecnologia utilizada, que muitas vezes é rejeitada e não escala rapidamente e, por consequência, seu valor não é rapidamente extraído, ou são aqueles que a utilizam como fim. Assim, fica claro que a pesar de todas as partes interessadas serem responsáveis, em teoria, pela interoperabilidade, os principais promotores e incentivadores deveriam ser os usuários finais. Nesse sentido, esses deveriam criar mecanismos para sua garantia. Este projeto é um exemplo claro de como uma distribuidora de energia elétrica pode agir ativamente na promoção e garantia da interoperabilidade e não se tornar um mero expectador e arcar com os prejuízos advindos de tal passividade.