Finalmente após algum período longe do desenvolvimento de software para MSX, decidi voltar ao game unindo o útil mundo do IoT ao agradável universo de retrocomputing através do nosso querido e amado MSX.
Como se trata de um tema atual, rico de informações e possibilidades, decidi escrever dois artigos sendo esse aqui o primeiro que é mais introdutório e o segundo será mais prático, descrevendo o passo-a-passo de como usar toda a tecnologia envolvida nesse pequeno projeto.
Não é a primeira vez que me aventuro na área de comunicação no MSX, pois há 10 anos atrás (passou o tempo e nem percebi) escrevi sobre Networking no MSX através de 2 artigos intitulados MSX Networking e MSX Networking – Developers, developers, developers, developers, … respectivamente e que na época tiveram boa receptividade na comunidade MSX.
Nesses posts apresentei tecnologias como a interface de rede para MSX denominada ObsoNET e a interface que estava sendo desenvolvida na comunidade MSX na época e que não tinha nome e que eu intitulei como OptoNET e desde então é reconhecida como OptoNET, inclusive teve uma versão Wi-Fi da mesma e que usa ESP8266.
No ultimo artigo inclusive liberei a implementação de uma abstração de Network Socket para uso em aplicações escritas em Turbo Pascal 3 no MSX, bem como a implementação de um driver para OptoNET sendo assim possível a sua programação em Pascal usando essa abstração.
Nesse interim adquiri quase tudo o que pude referente a comunicação, desde as diversas placas de rede existentes para MSX como a excelente Gr8Net de Eugeny Brychkov (from Russia with love), DenYoNet da Sunrise, até interfaces RS-232 como a Fast Harukaze e a CT-80NET da Gradiente.
Comecei a desenvolver muita coisa para RS-232 utilizando a BIOS padronizada pelo consorcio MSX mas infelizmente paralisei seu desenvolvimento em um estágio bem avançado, o mesmo tendo acontecido com o desenvolvimento das rotinas para uso da ObsoNET que também está quase no mesmo estágio de conclusão das rotinas de RS-232 e que esse ano, ambas as implementações certamente serão concluídas e assim teremos mais uma importante feature na PopolonY2k Framework Library.
Pois bem, há quase 10 anos tenho essas duas interfaces RS-232, Fast Harukaze e a Gradiente CT-80NET e arrisco a dizer que a possibilidade de programar softwares de comunicação para MSX foi o que me fez a voltar a ser bastante atuante na comunidade (isso lá no início dos anos 2000) e que principalmente foi um tópico que me fez a querer ter um MSX real (agora também os sintetizados via FPGA) para colocar meus planos em prática.
RS-232 – O inicio de tudo
O RS-232, também conhecido como RS-232C, é um protocolo padrão de mercado criado no final dos anos 60, mais especificamente em 1969 e que teve seu uso amplamente difundido para o público técnico e de uso geral principalmente nos anos 80 com o advento da computação pessoal difundida pelos mais diversos PC`’s de 8, 16 e 32 Bits da época, atravessando o tempo e chegando aos dispositivos IoT dos dias atuais, como Arduino e Raspberry Pi.
LoRa – Um protocolo serial via wireless
A comunicação avançou muito nos últimos anos e com todo esse avanço tivemos diversas tecnologias criadas que vão desde comunicação via Ethernet cabeada, até WiFi, o que chamamos de comunicação Wireless ou sem fio.
Apesar do bom e velho RS-232C e suas variantes como a RS-485 terem sido desenvolvidos principalmente para operar utilizando cabos, não é recente a sua utilização via wireless através de dispositivos especialmente projetados para lidar com as caraterísticas especiais de uma comunicação sem fio.
Nesse universo e principalmente devido ao grande avanço das tecnologias de Internet Of Things (IoT), muita coisa nova tem sido desenvolvida, principalmente através da união de grandes players de tecnologia, que por sua vez tem ajudado a criar padrões para utilização no universo IoT.
É nesse cenário nasce a Lora Alliance, que é uma organização sem fins lucrativos responsável pela criação, especificação de tecnologias baseadas em LoRa.
Mas que raios é esse LoRa afinal ?
LoRa é um protocolo de comunicação via rádio que significa Long Range (Longo alcance), ou seja, é um protocolo para envio de informações a longas distâncias, onde se tem relatos de comunicação entre 2 pontos a uma distância de até 15Km.
É lógico que depende de vários fatores, como visada (Line of Sight) dentre outros que podem interferir no alcance, porém só o fato de existir essa possibilidade de comunicação a longas distâncias já torna LoRa muito interessante para uso em diversas aplicações como já vem sendo utilizado pelo agronegócio para monitoria de equipamentos em fazendas que na maioria dos casos é um ambiente propício para esse tipo de aplicação
Apesar da grande distância que um dispositivo LoRa pode proporcionar, nem tudo são flores sendo a principal desvantagem a baixa velocidade pois a comunicação entre dispositivos LoRa é extremamente lenta, impossibilitando o seu uso em transmissões com grande volume de dados como áudio e vídeo por exemplo.
Esse é um dos principais motivos pelos quais as informações trafegadas entre dispositivos LoRa, estar restrita a envio de dados de telemetria ou aplicações onde baixa latência não é o principal requisito.
LoRa possui duas topologias de operação, sendo elas Point-to-Point e Network, essa última de fato é uma espécie de Broadcasting, além de variantes como a LoRaWan capaz de colocar um dispositivo LoRa na internet, o que foge um pouco do escopo desse post portanto vamos explorá-la em um post futuro.
Dispositivos LoRa na prática
Na prática temos uma infinidade de dispositivos LoRa desenvolvidos por diversos fabricantes e embora exista uma certa padronização no nível de sinal, frequência de rádio e afins, não há uma padronização na interface de software com LoRa, com isso cada fabricante de dispositivos LoRa está criando sua própria abstração de comunicação com seus dispositivos.
A fabricante REYAX, é a que melhor se adaptou e está usando comandos AT, padrão da Hayes criado para comunicação via modem que se tornou padrão de facto sendo amplamente utilizado pela industria desde os anos 80 bem como pela própria REYAX em seu RYLR998, o que torna esse dispositivo um dos mais “padronizados” em nível de software no mercado.
Dentre os diversos fabricantes, um dos mais “famosos” é a chinesa EBYTE, que possui diversos modelos de módulos LoRa, todos bem parecidos visualmente e operacionalmente entre si, apenas mudando especificações técnicas talvez relacionadas a potência e consumo por exemplo.
O módulo que utilizo nos experimentos com MSX e IoT é exatamente esse da imagem, o E220-900T22D.
Tanto o módulo LoRa da REYAX, quanto o da EBYTE, tem sua interface física de comunicação baseada em UART TTL serial e no caso dos módulos da EBYTE eles tem um protocolo binário bem simples para setup do módulo LoRa e que está disponível quando o módulo está operando em modo de setup/configuração.
A documentação do módulo LoRa da EBYTE pode ser encontrada nesse link aqui, ou em nosso repositório local aqui.
Infelizmente a documentação do módulo da EBYTE não é muito clara e gera algumas duvidas que nos induz a pensar que a documentação está errada ou o módulo não funciona, entretanto após pesquisar outros sites e vídeos sobre esses módulos da EBYTE percebi mesmo que essa documentação é só mau escrita mesmo e que o módulo funciona corretamente e de fato ele é mais simples do que eu imaginava, não necessitando conhecer algum protocolo específico para sua operação (exceto quando você está em modo de setup/configuração do módulo).
Bom, acredito que após essa longa introdução sobre comunicação, dispositivos seriais e LoRa, podemos começar a colocar a mão na massa e ver como usar os dispositivos LoRa e principalmente como utilizá-los através de um computador MSX.
Como eu já citei inicialmente, esse é o primeiro artigo introdutório e no próximo descreveremos tecnicamente os detalhes e possibilidades de integração de dispositivos LoRa no MSX ou em outras tecnologias como Arduino, Raspberry Pi, etc.
Enjoy
[]’s
PopolonY2k
