O que é o TR-369 (USP)

O TR-369, também chamado de USP (User Services Platform), é um protocolo padronizado para gerenciar, monitorar, atualizar e controlar dispositivos.

O TR-369 representa a evolução natural do protocolo CWMP (CPE WAN Management Protocol) do Broadband Forum, comumente conhecido como TR-069. Ele utiliza o modelo de dados TR-181 para representar operações de dispositivos (atualizações de firmware, reinicializações, etc.), interfaces de rede, Wi-Fi e funções de serviço (funções de IoT, VoIP, etc.).

Visão geral do TR-369

• Crie sistemas de gerenciamento interoperáveis e independentes de fornecedores.

• Realize o gerenciamento do ciclo de vida de dispositivos conectados ao consumidor e microsserviços conteinerizados.

• Desenvolva aplicações que coletam a telemetria necessária para processamento de dados em massa, IA e aprendizado de máquina.

• Inicialize e configure dispositivos e aplicações recém-instalados ou adquiridos.

• Permita que o suporte ao cliente monitore e solucione problemas de dispositivos conectados, serviços e links de rede doméstica em tempo real.

• Mapeie a rede doméstica para controlar a qualidade do serviço e monitorar ameaças.

• Controle com segurança funções de IoT, casa inteligente e redes inteligentes, localmente ou a partir da nuvem.

• Habilite o gerenciamento e controle multilocatário (ou seja, com múltiplas partes interessadas).

Topologia

A arquitetura do TR-369 (USP) é construída em torno de um modelo de comunicação flexível e seguro entre Controladores e Agentes. Os Controladores são as entidades de gerenciamento, como plataformas de provedores de serviços ou aplicativos móveis, enquanto os Agentes são os componentes de software incorporados em dispositivos do cliente, como roteadores, gateways ou equipamentos de IoT. A comunicação entre eles ocorre por meio de protocolos de transferência de mensagens (MTPs) conectáveis, incluindo WebSockets, MQTT e STOMP, permitindo adaptabilidade a diferentes ambientes de rede. A arquitetura é orientada por modelos de dados, baseada principalmente no TR-181, que padroniza como os parâmetros e serviços dos dispositivos são representados. Ela também suporta múltiplos Controladores simultâneos, mensagens assíncronas, interações em tempo real e mecanismos de segurança robustos, como TLS e autenticação mútua. Juntos, esses elementos fornecem uma estrutura escalável, interoperável e preparada para o futuro para gerenciar uma ampla variedade de dispositivos conectados.

Controlador

Um controlador USP gerencia um conjunto de elementos de serviço representados no modelo de dados de um agente USP. Um banco de dados de controlador USP contém todos os agentes dentro de uma implantação, capturando estados e capacidades, e ajuda a instanciar mudanças de casos de uso. O Controlador é responsável por gerenciar agentes USP, interagir com o modelo de dados do Agente, executar operações CRUD e ações no dispositivo.

Agente

Um Agente USP é responsável por expor um conjunto de "Elementos de Serviço" (essencialmente, um modelo de dados composto por objetos e parâmetros que representam um conjunto específico de funcionalidades) para consumo por um Controlador. Embora o USP seja capaz de ser usado em muitos ambientes diferentes, espera-se que a rede doméstica seja o ambiente mais comum e, neste cenário, um Agente USP residiria em um equipamento nas instalações do cliente (CPE), por exemplo, roteador doméstico de banda larga, ponto de acesso Wi-Fi ou gateway de IoT.

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Protocolos

O MTP, ou Message Transfer Protocol, é um protocolo que opera uma camada abaixo da User Services Platform (USP). Sua principal função é transportar mensagens entre Endpoints USP. O MTP encapsula essencialmente os datagramas que compõem as mensagens USP, juntamente com informações essenciais, como a versão do USP e os IDs dos Endpoints de origem e destino. Além disso, pode conter metadados para garantir a integridade, a segurança e a entrega de mensagens fragmentadas.

Múltiplos MTPs e Configuração

Tanto Agentes quanto Controladores podem suportar múltiplos MTPs. Quando um Agente opera com múltiplos MTPs, ele pode ser configurado para se conectar a um Controlador específico por meio de mais de um protocolo. Quando um Agente envia uma notificação, ele pode usar um MTP específico, tentar enviar por todos os MTPs simultaneamente ou enviar sequencialmente por cada MTP.

Protocolos Suportados

A especificação USP define diferentes vinculações (bindings), que permitem que protocolos específicos como CoAP (obsoleto), WebSockets, STOMP, MQTT e UDS transportem registros USP em seus payloads.

Alarmes / Notificações

Você pode criar notificações que são disparadas por uma alteração de valor, criação e remoção de objetos, conclusão de operação ou um evento.

Coleta de Dados

O protocolo possui um mecanismo chamado "Bulk Data", onde é possível coletar grandes volumes de dados do dispositivo. Os dados podem ser coletados via HTTP ou outro MTP de telemetria definido no padrão TR; esses dados podem estar nos formatos JSON, CSV ou XML. Isso gera a oportunidade de utilizar IA sobre esses dados, obtendo informações relevantes que podem ser usadas para diversos fins, desde a previsão de eventos, KPIs e informações para a área comercial, até a melhor configuração de um dispositivo.

Wi-Fi

Possui mais de 130 métricas de configuração e diagnóstico de Wi-Fi; muitas dessas definições e parâmetros representam um equilíbrio entre área de cobertura de sinal, latência e throughput. Ao implementar sistemas Wi-Fi, existe uma tendência de manter a mesma configuração em todos os clientes, fazendo com que a tecnologia tenha um desempenho abaixo do esperado. O aprendizado de máquina, combinado com a análise de dados mencionada no tópico anterior, torna possível automatizar o gerenciamento e a otimização de redes sem fio, onde uma abordagem de big data é capaz de encontrar a configuração ideal para cada dispositivo.

IoT

A gestão de CPE e IoT está convergindo para trabalharem em conjunto. Para tornar isso possível, os protocolos dependem de extensões de modelos de dados para alcançar a última milha e os dispositivos dentro de casa, utilizando um gateway residencial como proxy para funções de IoT e avançando para a integração com a especificação Matter.

Módulos de Software

Atualmente, gigantes das telecomunicações e startups publicam novos softwares diariamente, mas ciclos de entrega lentos e processos de garantia de qualidade manuais e demorados dificultam a competitividade de integradores e provedores de serviços. A "Gestão de Módulos de Software" do USP permite uma abordagem conteinerizada para o desenvolvimento de software em dispositivos embarcados, tornando possível reduzir drasticamente a chance de erros em atualizações de software. Isso também facilita a integração de terceiros em um dispositivo, mantendo a parte do firmware isolada do fornecedor.

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Migração de TR-069 para TR-369

O advento da Internet das Coisas, os dados em tempo real com telemetria massiva e a demanda por serviços de valor agregado trazem inúmeras oportunidades e desafios para os provedores de serviços, com mais de um bilhão de dispositivos em todo o mundo utilizando hoje o TR-069. Qual é o futuro do protocolo e o que podemos esperar pela frente?

O CWMP (CPE WAN Management Protocol), mais conhecido como TR-069, abriu muitas portas para o ecossistema de provedores, permitindo a entrega de serviços com agilidade, que atendem ou superam as expectativas dos clientes, com gestão remota e uma rede segura, além de proporcionar menor custo e maior eficiência para os provedores de serviços.

Com a ascensão do que chamamos hoje de casa inteligente, a Internet das Coisas e a demanda por ambientes cada vez mais interconectados e baseados na nuvem, surgiram novas exigências e obstáculos, abrindo caminho para a criação de uma nova forma de comunicação que atenda às necessidades do mercado atual.

Existe uma corrida acirrada para monetizar os dispositivos IoT que agora fazem parte da casa conectada e de outros ambientes, bem como os pontos de entrega de rede já existentes. Como resultado, muitas empresas estão criando suas próprias soluções proprietárias; isso é compreensível dada a pressão gerada pela promessa da casa inteligente e da monetização de serviços de valor agregado. Infelizmente, essas aplicações contribuem para um ecossistema precário, onde o provedor acaba dependente e limitado a uma solução vertical de um único fornecedor. Isso gera um ambiente de baixa concorrência (o que leva a maiores riscos), menos inovação e o potencial para soluções de custo muito elevado.

As tecnologias por trás do Wi-Fi, da conectividade entre dispositivos, da Casa Inteligente e da IoT estão em constante evolução e aprimoramento. É fundamental que, ao buscar uma solução, os provedores de serviços procurem algo "preparado para o futuro", sempre pensando à frente.

Buscando solucionar os desafios mencionados, provedores e fabricantes desenvolveram em conjunto a USP (User Services Platform), definida pelo padrão TR-369 do Broadband Forum, que é a evolução natural do TR-069. Este novo padrão foi projetado para ser flexível, seguro, escalável e padronizado, atendendo às demandas de um mundo conectado hoje e no futuro.

Desafios de Adoção

A adoção do TR-369 (USP) enfrenta diversos desafios, apesar de suas vantagens sobre o TR-069. Muitos provedores de serviços ainda dependem fortemente de grandes bases instaladas de sistemas legados TR-069, tornando a migração complexa e dispendiosa. A integração da USP exige a atualização do firmware dos dispositivos, a implementação de plataformas de gerenciamento compatíveis e a garantia de interoperabilidade em ambientes com múltiplos fornecedores, o que pode retardar a implementação.

A adoção generalizada depende de certificação, testes e alinhamento em toda a indústria, que estão amadurecendo e progredindo com o tempo, assim como ocorre com qualquer nova curva de adoção tecnológica. Nos próximos anos, o cenário poderá ser semelhante ao que acontece com a coexistência de IPv4 e IPv6, com os ISPs operando em modo dual stack.

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Em resumo, o TR-369 apresenta-se como uma ferramenta muito poderosa para que os ISPs resolvam seus desafios atuais e futuros e permaneçam à frente da concorrência.
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Fontes bibliográficas: MU-461.pdf, Slides da Sessão de Treinamento USP, Documentação do Oktopus, Especificação TR-369