LoRa - Mesh

Preliminares

Investigación en superficie y ensayos subterráneos de diversas opciones (Meshcore, APRS, Reticulum, Meshtastic…) y variantes de módulos LoRa.

MeshCAM

Para realizar los ensayos subterráneos y sacar el mayor rendimiento a los nodos LoRa, diseñamos y construimos un contenedor para nodos con unas prestaciones acorde a las exigencias del mundo subterráneo: el MeshCAM.

Las piezas exteriores del nodo MeshCAM están elaboradas sobre PVC estandar de alta resistencia, con un mecanizado mínimo. En su interior puede alojar módulos Heltec V3 WS, Heltec V3 WSL, FakeTec, Lilygo Tbeam y otros con factor de forma similar.

Pincha sobre la imagen superior para acceder a los detalles cosntructivos, así como a la descarga de los archvis .STL para imprimir las piezas en 3D.

Septiembre de 2.025

El área elegida para comprobar in situ la capacidad de la malla se trata de una cavidad-barranco de orografia compleja, desarrollo contenido pero muy laberíntica. Las siguientes láminas proporcionan una buena idea de la zona.

El uso de walkies PMR en nuestras exploraciones es ya habitual. Mas bien cabría decir que son ya imprescindibles, tanto si disponemos de cobertura de telefonía móvil como si carecemos de ella en superficie. Y de modo especial en cavidad, donde no hay alternativa práctica.

En esta ocasión disponíamos de cobertura de telefonía en el campo base, lugar de fácil acceso con los vehículos.

Pero en la boca de cavidad, distante a tan solo unos 230 metros del campo base, la cobertura de telefonia era ya inexistente. Es decir, ya en boca de cavidad, a escasos metros del campo base, el teléfono móvil resulta inútil.

Aunque con walkies PMR, solventamos ese inconveniente. Mediante el uso de walkies la boca de cavidad estaba convenientemente comunicada con el campo base, donde la cobertura telefónica si era efectiva.

No obstante, a poco de descender 5 metros en cavidad, apenas alcanzada la primera sala, ya se perdia la comunicación por walkie PMR con el campo base.

En caso imperativo, la comunicación campo-cavidad podria efectuarse mediante una(s) estación(es) de radio intermedia(s), partiendo desde la boca de entrada, pero ello requiere de la presencia permanente de un operador(es) de radio en cada ubicación(es), para la adecuada retransmision de los mensajes.

En su lugar empleamos un pequeño despliegue táctico de malla Meshtastic. Bueno, realmente empleamos un sistema híbrido, combinando el uso de walkies PMR con nodos Mesh. Ambos sistemas se complementan a la perfección.

Los PMR proporcionan comunicacion de voz, ágil e inmediata, en su radio de acción. Ello permite mantener el contacto y coordinación entre los miembros del equipo de exploración de manera dinámica y fluida, conforme se va desarrollando la actividad.

Los nodos Meshtastic, en cambio, posibilitan mantener una comunicación en “diferido” a través de mensajes de texto (y eventualmente telemetría), estableciendo una línea de comunicación a través de sucesivos saltos entre cada uno de los nodos. Hasta la misma punta de exploración.

Como vemos en el diagrama, con un pequeño despliegue de nodos, logramos mantener el contacto desde la punta de exploración hasta el campamento (lo cual no era factible con los walkies), en donde si se disponia de cobertura de telefonia móvil. Permitiendo, de este modo, establecer una “linea” de comunicacion de alcance ilimitado a través de internet, donde quiera que internet llegue.

Estamos aprovechando la experiencia acumulada en estos años de investigación en comunicaciones subterráneas para desarrollar nodos impermeables, compactos y robustos. Adecuados al exigente uso subterráneo. Pinchando aquí puedes acceder a la página con mas información e imágenes del proyecto.

Noviembre de 2.025

Los días 29 y 30 de Noviembre, en las inmediaciones del refugio de Cobas “Manuel Díaz Prieto”, realizamos dos ensayos de comunicaciones de malla en entorno mixto cavidad-superficie.

Para esta ocasión hemos dispuesto un amplio setup conformado por los siguientes elementos:

• 1 tablet con Android y tarjeta SIM para realizar el gateway a internet.
• 1 nodo (433 MHz) base/gateway en el refugio.
• 14 nodos (433 MHz) de malla de campo.
• 2 nodos (433 MHz) personales para punta de exploración en cavidad.
• 2 samartphone (IOs y Android) para cavidad.
• 1 nodo (868 MHz) infraestructura/gateway remoto de montaña (868 MMHz) en Maceda (64 km de distancia).
• 1 nodo (868 MHz) personal/gateway remoto en Orense ciudad (85 km de distancia).
• 4 walkies PMR.

Los nodos de malla de campo incorporan firmware Meshtastic con una configuracion especialmente adaptada para conformar la malla en cavidad. La potencia de transmision de todos los nodos se ajustó a tan solo 1,25 mW (1 dBm), excepto los nodos de boca de cavidad y puentes de cumbre hasta el refugio base, que se ajustaron a 5 mW (7 dBm) de potencia.

Los valores de potencia de transmisión (así como cualquier otro parámetro de configuración de los nodos) pueden reajustarse en cualquier momento, sobre cualquier nodo que conforma la malla, de manera dinámica durante el desarrollo de la actividad. La reconfiguración puede ser efectuada por usuarios especialmente habilitados o por todos y cada uno de los usuarios de la malla sin un número límite. Permitiendo reconfigurar las características de la malla para adaptarla a necesidades específicas del momento, así como a circunstancias excepcionales o eventos imprevistos.

Sima Cornatel

Pequeña pero interesante sima ubicada al otro lado del embalse de Peñarubia. La distancia al refugio no es grande, pero el acceso a la misma obliga a salir de Galicia y dar un rodeo de unos cuantos kilómetros en automóvil. No hay linea directa de visión desde las inmediaciones de la entrada a la cavidad hasta el refugio base. Además la boca de la sima se oculta en una zona boscosa rodeada de abundante vegetación.

Los nodos, en sus variantes, permiten fijarse a los resaltes naturales de la cavidad, o bien engancharse a los anclajes propios a lo largo de la instalación de progresión.

Este es el diagrama de la malla desplegada para la actividad la Sima Cornatel. Obteniendose comunicacion fluida con el refugio base y el nodo remoto de Maceda, a 64 km de distancia, via gateway.

Pala Silverto

Esta pequeña cavidad representa un desafio adicional ya que se encuentra ubicada a mayor distancia del refugio base, con un par de valles entre medias. Por ello, para enlazar la boca de cavidad con el refugio base, fue necesario desplegar dos nodos exteriores de cumbre para realizar el correspondiente puente de radio.

La boca de la Pala Silverto tambien se localiza en una ladera cubierta con vegetación abundante. Enganchado de una rama, colocamos el nodo de boca.

Previamente tocó trabajar un poco la topografia de la zona, para ubicar los nodos de cumbre que harian de puente, desde el refugio base hasta la boca de la cavidad. En la siguiente imagen vemos, o intuimos, uno de estos nodos fijado de modo temporal sobre un poste para sortear la vegetación circundante.

La ubicacion subterránea de los nodos es obvia y lógica, acorde a la poligonal del trazado de la cavidad.

Este es el diagrama de la malla desplegada para la actividad en la Pala Silverto. En esta ocasión además de emplear el gateway con el nodo remoto de Maceda, como en el dia anterior desde Sima Cornatel, comunicamos con un tercer nodo, ubicado en la misma ciudad de Orense. Aunque aprovechando el gateway, la comunicación podria efectuarse con multiples nodos repartidos a lo largo y ancho del mundo. O incluso ¿y por que no? en el espacio exterior, independientemente de la banda de frecuencia de operacion del nodo, 433 u 868 MHz.

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