APRS, LORA Y MESHTASTIC – Unión de Radioaficionados de Córdoba

INTRODUCCIÓN

Cuando en la Unión de Radioaficionados de Córdoba (URC) nos propusimos empezar un proyecto sobre LoRa Meshtastic, ya había algunos compañeros que se habían iniciado en el LoRa APRS, similar al APRS tradicional.

Incluso antes de experimentar con LoRa APRS ya se llevaba muchos años con el sistema tradicional de APRS en la banda de 2 metros, como se indica un poco más abajo.

A nivel de Asociación quisimos dar el salto para que URC tuviera sus propios nodos, con la ventaja de tenerlos en la Sierra de Córdoba, y con lo que eso supone para la cobertura de este protocolo de comunicaciones.

¿Y por qué no un sistema de APRS y Meshtastic, ambos por LoRa? ¿Y por qué no hacerlos totalmente independientes de la energía eléctrica de nuestras casas?

Sirva este artículo para dar las nociones básicas sobre el tema, pero también se indicarán distintos enlaces donde cada cual puede profundizar en más detalles o ver los distintos dispositivos que se pueden utilizar para construir un nodo.

TRES CONCEPTOS

¿Qué es LoRa?

LoRa (Long RAnge, ‘largo alcance’) es un protocolo de comunicaciones vía radio que se destaca por tener un largo alcance efectivo y un bajo consumo de energía. Este sistema es fundamental para el Internet de las Cosas (IoT, en inglés) e ideal para aplicaciones industriales de todo tipo y también para cualquier particular que quiera participar en la constitución de esa malla de comunicaciones.

Las bandas de frecuencias de 433 y 868 MHz de uso libre ICM son las empleadas en Europa para este tipo de experimentaciones y las puede usar cualquier persona, sea o no radioaficionado.

¿Qué es APRS?

APRS (Automatic Position Reporting System, ‘sistema automático de paquetes de posicionamiento) es un sistema de posicionamiento para radioaficionados por el que se envía determinada información (posición, telemetría, meteorología, anuncios, etc.…) de los radioaficionados que integran esta red.

Se suele combinar el transmisor con un GPS para el envío de su localización. Una red puede estar formada por grupo de Digipeaters (repetidores) y un iGate o puerta a Internet para una información Global. En este último caso estaríamos hablando de APRS-IS (Internet System).

La red de APRS tradicional (packet, protocolo AX25) se utiliza en la frecuencia de 144,800 MHz (VHF) en el caso de Europa.

En el caso de LoRa APRS, que es un similar sistema de posicionamiento, pero bajo el mencionado protocolo LoRa, en Europa se ha adoptado la frecuencia de 433,775 MHz (UHF).

Ambos casos son para uso exclusivo de Radioaficionados por el uso de frecuencias asignadas a ese servicio y por la necesidad de identificarse bajo un indicativo.

En Internet existen varias páginas donde podemos ver mapas de cómo está la red APRS en cualquier lugar del mundo. Aparecen todo tipo de estaciones, no solo las basadas en terminales LoRa.

¿Qué es Meshtastic?

Meshtastic (de MESH FanTASTIC, ‘malla o red fantástica’) es un proyecto que permite usar pequeños dispositivos de radios LoRa de bajo coste en la frecuencia de uso libre de 868,700 MHz (de ahí que su uso no esté restringido a radioaficionados).

El fundamento de Meshtastic es el intercambio de mensajes de texto de usuario a usuario o grupos de usuarios utilizando el protocolo LoRa mediante red de nodos con comunicaciones independientes y sin apoyo de redes de telefonía ni internet. Al igual, serían totalmente autónomos y estarían aislados de la red eléctrica de nuestras casas. ¿Nos acordamos de abril de 2025? Este sistema ayudaría al menos a no estar desconectados de nuestro alrededor, incluso podría ser utilizado para emergencias.

Las comunicaciones pueden estar cifradas, lo cual nos daría una privacidad para hablar entre amigos o familiares. Igualmente, el dispositivo puede llevar GPS opcional. Lógicamente va conectado a una pequeña batería recargable mediante placa solar, si se va a poner en una azotea, por ejemplo, o a través de un powerbank. Todos los dispositivos funcionan como nodos, es decir, que todos se conectan y repiten los mensajes a la red hasta un número de saltos, creando una malla.

Para entender mejor el funcionamiento vamos a distinguir dos tipos de dispositivos:

Los nodos instalados en azoteas y los dispositivos de usuario. La misión de los nodos es tener comunicación entre ellos para poder cerrar la malla y dar una cobertura muy amplia. Los dispositivos de usuario permiten conectarse a los usuarios a la red e introducir los mensajes en la malla. En realidad, el funcionamiento de nodos y dispositivos de usuario es el mismo, es decir, todos los dispositivos repiten lo que escuchan (hasta un número máximo de saltos para no colapsar la red). El usuario se conecta a su dispositivo a través del bluetooth de su teléfono móvil y una aplicación es la que permite el “chat” y creación de grupos de usuarios.

Nodo e instalación típica

Algunos dispositivos de usuario

Dispositivo de usuario no dependiente de teléfono móvil

¿QUÉ NECESITAMOS PARA INICIARNOS EN LA RED MESHTASTIC?

Seamos radioaficionados o no, vamos a necesitar la misma infraestructura. La única “diferencia” sería que en base a los conocimientos técnicos de unos u otros, la infraestructura la podemos comprar por partes y montarla o comprar directamente todos sus componentes montados y listos para funcionar.

Por experiencia, desde esta Asociación recomendamos a los inexpertos que lo adquieran ya montados, siendo su único cometido el que tengan la batería cargada para cuando haga falta. En resumidas cuentas, como si fuera un móvil.

Para los adentrados en el mundo de la radioafición, electrónica e informática, al final de este artículo encontraréis varios tutoriales al respecto.

Componentes:

El chip ESP32 es más antiguo y consume más energía que el chip nRF52, pero está equipado con wifi y Bluetooth. Los dispositivos ESP32 compatibles incluyen:

LILYGO® TTGO T-Beam (recomendado >V1.1)
LILYGO® TTGO Lora (se recomienda >V2.1)
Nano G1
Estación G1
Heltec V3 y Wireless Stick Lite V3
Módulo central RAK11200 para placas modulares RAK WisBlock

El chip nRF52 consume mucha menos energía que el chip ESP32 y es más fácil de actualizar, pero solo incluye Bluetooth. Los dispositivos nRF52 compatibles incluyen: