Lo scopo di questo testo è illustrare le prove fatte nell’uso della messaggistica tra il progetto MeshCom (di seguito abbreviato in MC) e il resto del network APRS, in particolare LoRa APRS (abbreviato in LA). Speriamo possa essere di ausilio per alcuni scenari operativi, valutando che ci sono aree di territorio dove non arriva il segnale cellulare ma una infrastruttura in radiofrequenza (anche se veramente minimale) può supplire ad alcune necessità. Di seguito alcune referenze ove acquisire informazioni sulla tecnologia, dei server e software impiegati, oltre che dell’hardware usato per i test e procedure di installazione del firmware e comandi/parametri di configurazione:
- tecnologia LoRa;
- il progetto MeshCom e la dashboard del server;
- l’APP per cellulare lato MC per l’invio dei messaggi (per i test è stato usato Android);
- dispositivi (schede) LoRa, divisi in iGate (gateway senza GPS per l’interfacciamento con internet) e tracker (nodi) provvisti di GPS che inviano le posizioni;
- firmware di gestione delle schede, per la parte gateway e per l’uso come tracker relativamente a MC (il fw è identico, un comando/parametro discrimina);
- firmware di gestione delle schede, uno per la parte gateway e uno per l’uso come tracker relativamente a LA;
- l’APP per cellulare lato LA per l’invio (e ricezione) dei messaggi, con Android;
- software che si collega in modalità KISS ai dispositivi con firmware LA, per uso dei messaggi con il PC.
Molteplici tipologie di schede LoRa sono supportate, quelle sopra indicate sono i modelli che abbiamo utilizzato di facilissima reperibilità; consigliamo di consultare l’elenco dei dispositivi compatibili direttamente nelle pagine ove è spiegata l’installazione del firmware. Il gateway non ha bisogno del GPS a bordo, è prevista l’installazione in una posizione fissa, in altura. Può funzionare anche come digipeater (riceve e ripete lato RF – radiofrequenza -, ovviamente con potenza estremamente bassa). Il gateway deve essere collegato ad internet via WIFI per lo scambio di informazioni con il network APRS. Il tracker (chiamato anche nodo) fornisce la sua posizione e riceve ed invia messaggi. L’applicazione/cellulare collegato in Bluetooth al nodo è principalmente un ausilio per leggere e scrivere con facilità i messaggi. Non ha necessità di avere una connessione internet perchè i dispositivi dialogano tra loro in Bluetooth, poi il nodo comunica in RF al gateway (o ad altri nodi i modalità mesh) che a sua volta “ripete” su larga scala in RF essendo in altura, o via internet. Per la rete LoRa APRS si trovano molteplici firmware e sperimentazioni; i nostri test sono stati eseguiti con i modelli a 433 MHz, la banda per noi radioamatori utilizzabile. Per chiarezza i due sistemi/network (MC e LA) possono agire in autonomia, completandosi con la gestione delle posizioni e messaggi all’interno del proprio network/cloud senza ulteriori necessità. Le immagini e testo qui esposto si concentra invece sullo scambio tra MC e LA. Si presuppone che tutti i sistemi siano operativi e correttamente configurati, come da indicazioni riportate nella documentazione (sopra segnalata) dei rispettivi autori.
Scenario in uso mobile:
cellulare/APP/MC <–BT– >nodo MC <–RF–> gateway MC
<–internet–>
server MC <—->APRS-IS
<–internet–>
gateway LoRa APRS <–RF–> tracker mobile <–BT–> cellulare
Da quanto sopra si evince che la presenza di un collegamento in RF tra il nodo/i e il gateway può supplire alla mancanza di internet, come anche la funzione di “ripetitore di pacchetti” del gateway verso un ampio bacino di territorio può comunque gestire la mappatura dei nodi e l’inoltro dei messaggi.
Esempio di nodo/dispositivo LoRa:
I due dispositivi LoRa (IK5XMK-12 è impostato come gateway, IK5XMK-13 come nodo) risultano regolarmente collegati al server MC.
Spostiamoci lato cloud LoRa APRS, i dispositivi devono essere collegati ad un gateway internet. Nello specifico il mio PC (IK5XMK-6) e il mio cellulare con applicazione APRSDroid (IK5XMK-5) sono collegati ad un server APRS-IS:
Possiamo quindi provare ad impostare un messaggio in uscita: IK5XMK-6 via rete APRS-IS verso MC server (nodo IK5XMK-13). Ho usato il software Pinpoint APRS:
Posso utilizzare anche il cellulare che da questo lato del network, come abbiamo detto, è collegato ad un server APRS su internet:
Il messaggio arriva quindi al server MC. Dalla pagina di log i dati provenienti dalla rete APRS contengono nel campo VIA: APRS-FI. A seguire il log che mostra l’arrivo di un messaggio (TEXTINFO) dal mio cellulare IK5XMK-5 sempre con destinazione il nodo IK5XMK-13.
Il server invia il messaggio al gateway (IK5XMK-12) che è a lui connesso via internet, e da questo in RF lo invia al nodo IK5XMK-13. Le trasmissioni in RF avvengono sui 433 MHz. Da quest’altro versante del network il nodo dialoga sempre in Bluetooth con un altro cellulare che ha l’applicazione proprietaria di MC, e visualizzerà quanto ricevuto:
In questo esempio, da nodo su MC il messaggio viene ricevuto sul PC:
Nello scenario descritto si assiste quindi a molteplici tipi di connettività, nella fattispecie i cellulari (ed i computer) si connettono ai nodi in Bluetooth, i nodi al gateway in radiofrequenza e solo tra gateway e server via internet. In mancanza di internet il gateway opererà come “digipeater” quindi sempre in radiofrequenza manderà le informazioni verso altri gateway e questi verso nodi e quando ed essi collegati. La presenza di internet assicura maggiori possibilità operative e di copertura, ma può non essere fondamentale almeno in situazioni dove i cellulari non hanno linea ma sono presenti nodi che si interfacciano tra loro in RF.
Proseguiamo con una seconda prova, l’invio di un messaggio dalla rete MC verso APRS; in questo caso un apparato ricetrasmittente che opera sulla frequenza standard di 144.800 MHz dedicata al traffico APRS radioamatoriale. Il nodo presente su MC può gestire la messaggistica (e altro) anche da interfaccia web, digitando da browser l’IP assegnato dalla rete WIFI al quale è connesso:
Per uscire dall’infrastruttura MC e dirigersi verso il cloud APRS i messaggi devono essere formattati in questo modo: APRS:testo del messaggio Senza questa sintassi i messaggi rimarranno confinati ad uso “interno” di MC, quindi visibili alle stazioni (gateway e nodi) fisicamente connessi al server.
Sul log del server vediamo che il nodo IK5XMK-13 “porta” il messaggio al gateway IK5XMK-12 verso il dispositivo finale (in questo caso specifico il -5 identifica il cellulare lato LoRa APRS).
Il server MC si interfaccia con il cloud APRS e da questo il flusso dati viene inviato al gateway che ha ascoltato il destinatario in RF. Nell’esempio a seguire IK5XMK-11 è l’apparato ricetrasmittente che riceve il messaggio (DM direct mode) proveniente dal nodo IK5XMK-13 su MC e lo visualizza:
Vedremo in seguito anche l’uso approfondito della messaggistica all’interno dello stesso network. Abbiamo preferito iniziare con un test/gestione non per tutti evidente. E’ fattibile anche l’uso via seriale/USB con il nodo collegato su MC, infatti attraverso semplici utility da riga di comando si possono inviare i testi:
Ulteriore sintassi per l’invio di un messaggio al di fuori della rete MeshCom (sinstassi APRS:) e al gruppo italiano all’interno di MC {222}:
Questa tecnologia LoRa APRS è utilissima per il posizionamento ed il tracciato delle stazioni dotate di GPS su mappa, approfondiremo successivamente il tema.
Buone prove, IK5XMK David