Regulaciones sobre uso de radios LoRa

#1
Buen Día a todos los compañeros del foro:

Derivado de que en un proyecto personal que consiste en "tecnificar" un apiario, que cuenta con varias colmenas distribuidas en un campo abierto y que en términos generales consiste en obtener datos como temperatura ambiente, temperatura interior (de la colmena), humedad, etc, etc. Para esos fines estoy utilizando como base microcontroladores ESP8266 y los respectivos transductores (LM35, HT11, MBP180, etc) que como saben dan muchas facilidades por su costo/beneficio y, ya he tocado el tema en este amable foro.

La programación de cada uno de los ESP8266 esta basada para que estos cumplan una función de "Datalogger", es decir, capturan la información de cada uno de sus Transductores y si hay cambios en los datos; estos se envían vía TCP/IP a un servidor WEB LAMP que deja la información en una base de tatos MySQL para que luego los expertos usen la información obtenida. Hasta aquí todo esta perfectamente resuelto, como supondrán cada modulo ESP8266, actualmente, se conectan a un servicio Wi-Fi.

Ahora viene la razón de mi Tema, todos conocemos los beneficios de estar conectados a la red de internet, donde el IOT (internet de las cosas) suena maravilloso y futurista, pero que tal cuando estamos en medio de la nada en donde no se facilita tener electricidad, telefonia, internet, señal GSM y, ¿Lo mas cercas esta a varios kilómetros? Bien, pues nos queda lo que Guillermo Marconi desarrollo hace mas de cien años y también la tecnologia de celdas fotovoltaicas. Para tal fin estoy contemplando utilizar algún modulo de radio basado en LoRa, Por el momento solo he experimentado con los clásicos módulos FSK de 433Mhz y que en campo abierto logre unos 80 Mts, que obviamente no es nada, de ahí que mire los módulos Lora RFM95w que presumen ser una forma muy eficiente de transmitir a grandes distancias.
Lora_radio_rf96.png


Si esto es cierto, el proyecto consistiría en usar estos módulos para cubrir una distancia de unos 3 a 4 kilómetros, que es mi caso real. En donde si tengo conexión a Internet dejar una antena direccional dirigida al lugar donde esta el apiario y que quede en modo de escucha para recibir los datos de los ESP8266, en donde existira su correspondiente transmisor RFM95w y una vez recibida la información, como mencione, subirla a la base de datos, no omito comentar que ya esta resuelto el asunto de la energía con Paneles solares para alimentar los esp8266.
Ahora vienen las preguntas al amable Foro.

¿En México (seria interesante saber en otras partes del mundo), es legal usar estos radios RFM95w, o se requiere algún aviso u obtener permiso de las autoridades?

¿Alguien tiene experiencia en el uso de estos módulos, es decir, han comprobado su eficiencia/facilidad de uso?

¿Si es el caso, podrían recomendar otro método o módulos de Radio para Telemetria?

Nota.-como es un proyecto meramente personal, a manera de Hobby, la seguridad de la información,o su precision no es vital, es decir; Los apiarios existen ahí desde mi infancia y seguro seguirán ahí por muchas generaciones mas, sin embargo, parece importante conocer mas o vislumbrar desde un punto de vista técnico/cientifico las razones del porque unas colmenas tienen mucho éxito y otras no, estando solo a unos metros de diferencia y, tal vez con la obtención de datos de cada una de estas colmenas arroje algún tipo de conclusión con la información recabada para entender las razones.

Como siempre, dejo el tema abierto para cualquier comentario u aportación que sea necesaria para enriquecer el tema de telemetria y, en su momento compartiré los avances, obstáculos y lo que considere importante para encontrar que este interesante proyecto encuentre buenos resultados, un saludo a todos.
 

Adjuntos

#2
#3
Bien, aquí mi solución y sus antecedentes.

Aun cuando probé dos tipos de módulos Lora, el RFM95w y el E32-ttl-100, nunca logre mas de 800 Mts en los "enlaces" y por lo tanto quedaron descartados como solución para mi caso (recordemos que ocupo entre 3 y 4 kms), obviamente porque no tengo una "vista" directa, por lo que ni siquiera contemple como opción los enlaces Ubiquiti ya que es preponderante tener "Vista" para que estos funcionen bien. ¿Que tenia en mente como opción? Obviamente mas Potencia en RF para poder cubrir mas distancia y recordé a algún colega que tenia unos Walki-talkie Motorola de los cuales siempre presumía de un alcance enorme y que se pueden configurar a varias frecuencias, se los pedí prestados, los configure para usar 433 MHZ, salí a campo y BINGO buena comunicación hasta 4.3 Kms bilateral con lo que obviamente se vino en mente la solución que a continuación describo.

MoDem FSK por software.

Aun con los Walkie-Talkie de Motorola me di a la tarea de crear una interface FSK para poder "modular" los radios desde "Arduino", que es en el lenguaje de programación en que estamos desarrollando; originalmente seria basado en un integrado para módem FX614 que en algún momento de mi vida utilice, sin embargo el chip ya no lo conoce nadie en las tiendas...:cry: así que investigando un poco me tope con una librería para Arduino que se llama SoftModem la implemente y Listo!!!, tenia mi enlace operando. Obvio no podía quedarme con los finos radios de mi amigo así que el siguiente punto fue encontrar radios similares al mínimo precio, otro poco de búsqueda en Internet y me decidí por un par de radios Baofeng BF-88s, que también se pueden configurar en varias frecuencias (400-469.995MHz ) y hasta con 5 Watts de potencia, por un precio de $ 600 pesos mexicanos (30 dolares) por el par.

Baofeng Bf-888s.png

Solo resto hacer el Cableado para conectar el Arduino a los radios, en lo que también fue necesario usar un pin para "cortar" o poner en modo de transmisión a los radios, para tal efecto fue necesario abrir los radios y hacer la conexión correspondiente vía un Relay de 5 volts (luego intento con un Mosfet o similar; en la Pagina de SoftModem viene la implementacíon correspondiente para el asunto del Microfono/Audifono que seguro cualquiera aquí entenderá.

Bien, así encontré mi solución, espero a alguien mas le sirva. Con respecto a los tiempos de transmisión debo decir que como adelante cuando abrí el tema, solo se transmite cuando es justamente necesario, según lo probado, entre 10 y 15 veces en el día así que no interfiere en nada el espacio de comunicación y, no esta de mas decir que en los 433 Mhz, al menos en el área de aplicación no recibo ninguna transmisión aledaña.

Saludos y gracias.
 
#6
No aporta nada un "video" que parece una mentira a leguas....
Pues te cuento que de seguro no es mentira el vídeo. Mi experiencia con los módulos LoRa, en particular el RFM95 es de haber llegado en vía libre a una distancia de 20Km haciendo uso de las antenas omnidireccionales de 6dBi de ganancia. Con respecto a este tema se ha buscado mucho en nuestro equipo de trabajo y lo que tienes que tener en cuenta son las alturas de las antenas (zona de fresnell), con ello logras grandísimas distancias, al punto tal de que la única limitante en tierra es la propia curvatura de la misma, la cual restringe su alcance a 250Km. Pero si lanzaras por ejemplo un globo con helio, se podrían alcanzar distancias de hasta 400Km con seguridad.
 
#7
Si, claro, sin embargo no es un aporte el que en teoría se logren 250, 500 o, mil kms , como decimos en broma; "si mi abuelita tuviera ruedas, fuera bicicleta", Si yo lanzara mi propio satélite, cubriría miles de kilometros. Como habrán leído, en mi caso justamente el asunto es que no hay "vista" entre los puntos, hace diez años instale enlaces Wi-Fi incluso en la ciudad de México cuando estuve activo en mi trabajo, logrando comunicaciones que comprendían entre 6 y 8 kms de distancia y como bien se ha dicho en varios temas de este foro; esto era gracias a que entre los dos puntos se tenia una vista impecable ya que se instalaban las antenas omnidireccionales en las azoteas de los respectivos puntos, de otra forma simplemente es imposible.

Mi experiencia con los módulos LoRa, en particular el RFM95 es de haber llegado en vía libre a una distancia de 20Km haciendo uso de las antenas omnidireccionales de 6dBi de ganancia
¿Que antenas? Marca, modelo precio o tu diseño por favor.


Por otro lado, seguro, cualquiera que tenga algún tipo de formación en radiocomunicaciones bien sabe la historia del "Sputnik 1" y sucesores sobre las distancias cubiertas a cielo abierto, al igual que los receptores de GPS. Sin mas comentario, reitero que una forma practica de cubrir las distancias es la que describo con radios Walkie-Talkie (y que también debe funcionar en otro tipo de transmisores/receptores), seguramente podrán existir mejores formas de lograr telemetria a grandes distancias, esas son las que me gustaría escuchar. si buscan por el Internet productos como "FSK Radio Modem" encontraran una buena cantidad de lo que yo describo pero a precios muy altos.

Saludos

FSK_modem.jpg

FSK_modem_2.jpg

sfkmodem.jpg
 
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#8
Si, claro, sin embargo no es un aporte el que en teoría se logren 250, 500 o, mil kms , como decimos en broma; "si mi abuelita tuviera ruedas, fuera bicicleta", Si yo lanzara mi propio satélite, cubriría miles de kilometros. Como habrán leído, en mi caso justamente el asunto es que no hay "vista" entre los puntos, hace diez años instale enlaces Wi-Fi incluso en la ciudad de México cuando estuve activo en mi trabajo, logrando comunicaciones que comprendían entre 6 y 8 kms de distancia y como bien se ha dicho en varios temas de este foro; esto era gracias a que entre los dos puntos se tenia una vista impecable ya que se instalaban las antenas omnidireccionales en las azoteas de los respectivos puntos, de otra forma simplemente es imposible.



¿Que antenas? Marca, modelo precio o tu diseño por favor.


Por otro lado, seguro, cualquiera que tenga algún tipo de formación en radiocomunicaciones bien sabe la historia del "Sputnik 1" y sucesores sobre las distancias cubiertas a cielo abierto, al igual que los receptores de GPS. Sin mas comentario, reitero que una forma practica de cubrir las distancias es la que describo con radios Walkie-Talkie (y que también debe funcionar en otro tipo de transmisores/receptores), seguramente podrán existir mejores formas de lograr telemetria a grandes distancias, esas son las que me gustaría escuchar. si buscan por el Internet productos como "FSK Radio Modem" encontraran una buena cantidad de lo que yo describo pero a precios muy altos.

Saludos

Ver el archivo adjunto 183706

Ver el archivo adjunto 183707

Ver el archivo adjunto 183708
En estos momentos no tengo a mano la documentación de la antena, luego veo de conseguirtela. Igual te comento que los módulos RFM95 son de relativa baja potencia, pero se que existen otros módulo LoRa con hasta 1W de potencia de transmisión, lo cual de seguro con ese nivel podrás establecer la comunicación aún cuando esté no se encuentre en vía libre
 
#9
Doy fe que se puede hacer un módem Baycom de 1200bps con los XR2206/XR2211 que al menos por aquí todavía se consiguen sin caer en el Arduino ya que lo usaba hace más de 20 años cuando conseguir un FX614 o un TCM3105 era todo un desafío.

También hay por la WEB desarrollos con PIC de TNC como este de WB8WGA y muchos más por el uso de este tipo de comunicaciones en Paket Radio de Radioaficionados.

Está disponible el código fuente para modificarlo y hacer solo un modem ya que el proyecto fue publicado en la QST de la ARRL en la sección de QEX en el número de Mar/Apr, 2005 páginas 16-25 y los archivos creo que están disponibles en la FTP de la revista(o la WEB).
 
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