Arquitetura da Rede
Topologia mesh descentralizada baseada em rádio LoRa. Três tipos de nós otimizados para diferentes casos de uso.
A rede SIREN é uma rede mesh descentralizada baseada em rádio LoRa. Cada nó pode comunicar diretamente com outros nós dentro do alcance, e mensagens podem ser reencaminhadas através de múltiplos saltos para alcançar destinos distantes.
Tipos de Nós
Três tipos de dispositivos com diferentes capacidades formam a espinha dorsal da rede.
Nó Pessoal
Dispositivo portátil para cidadãos individuais. Permite enviar e receber mensagens, alertas SOS e relatórios de estado.
Hardware
ESP32-S3 + SX1262 + OLED
Alimentação
Bateria 18650 (3-7 dias)
Alcance
2-5 km urbano, 5-10 km rural
Custo
~25€
Hub Comunitário
Nó fixo instalado em pontos estratégicos como edifícios altos, torres ou igrejas. Funciona como repetidor e agregador.
Hardware
Raspberry Pi 4 + LoRa HAT + Yagi
Alimentação
Painel solar 20W + Bateria 12V
Alcance
10-15 km
Custo
~150€
Gateway
Ponte entre a rede SIREN e sistemas externos. Permite sincronização com autoridades e ligação a outras redes.
Hardware
Servidor industrial + Multi-rádio
Alimentação
Rede + UPS
Conectividade
LoRa + 4G/Satélite/Fibra
Custo
~500€
Estrutura Hierárquica
A rede organiza-se em três níveis, permitindo escalabilidade e resiliência.
┌─────────────────┐
│ Gateway │
│ (Tier 3) │
└────────┬────────┘
│
┌──────────────┼──────────────┐
│ │ │
┌─────┴─────┐ ┌─────┴─────┐ ┌─────┴─────┐
│ Hub │──│ Hub │──│ Hub │
│ (Tier 2) │ │ (Tier 2) │ │ (Tier 2) │
└─────┬─────┘ └─────┬─────┘ └─────┬─────┘
│ │ │
┌─────┼─────┐ ┌─────┼─────┐ ┌─────┼─────┐
[N] [N] [N][N] [N] [N][N] [N] [N]
[N] = Nó Pessoal (Tier 1)
Camadas do Protocolo
O SIREN usa um protocolo de flooding controlado com otimizações para eficiência.
Física
868 MHz, SF7-SF12, BW 125kHz
Ligação
CAD, backoff exponencial
Rede
Flooding controlado, TTL=7
Transporte
Fragmentação, ACK seletivo
Aplicação
Tipos, prioridades, serialização
Especificações LoRa
Frequência
868 MHz
Banda ISM europeia
Modulação
LoRa CSS
Chirp Spread Spectrum
Spreading Factor
SF7-SF12
Adaptativo
Potência TX
+14 dBm
Máximo legal UE
Sensibilidade RX
-137 dBm
@SF12, 125kHz
Data Rate
0.3-11 kbps
Depende do SF
Payload máximo
250 bytes
Por pacote
Duty Cycle
1%
Regulamentação ETSI
Construída para Sobreviver
Sem Ponto Único de Falha
Cada nó é autónomo. Mensagens têm múltiplos caminhos. A rede auto-repara quando nós falham.
Tolerância a Partições
Clusters isolados continuam a funcionar. Reconexão automática quando possível. Armazenamento local de mensagens.
Degradação Graceful
Rede funciona mesmo com poucos nós. Funcionalidade reduzida mas não zero. Priorização de mensagens críticas.