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14 may 20 Más allá de LoRa: LoRaWan

Llevo ya un par de artículos sobre las pruebas que he estado efectuando con enlaces soportados con tecnología LoRa, y no podía postergar más el hablar sobre una tecnología que va un paso más alla: LoRaWan. LoRaWan, en líneas generales, es un protocolo de comunicaciones que, haciendo uso de tecnología LoRa, permite proporcionar conectividad a múltiples dispositivos que se basan en LoRa. La idea básica es que LoRa proporciona los enlaces punto a punto, mientras que LoRaWan proporciona una red de comunicaciones. Para ello se apoya en la definición de dos tipos de dispositivos, los nodos y los gateways. Los primeros son los dispositivos individuales -por lo general IoT- que actúan como clientes, enviado y recibiendo información de la red. Los segundos, por su lado, conforman la infraestructura que enlaza los clientes individuales con el resto del sistema, actuando como pasarela con redes convencionales como puede ser Internet.

Estructura de una red LoRaWan

Estructura de una red LoRaWan

En toda esta introducción la palabra importante es red. Mientras que en mis pruebas anteriores hacía uso de un par de dispositivos enlazados, aquí se trata de dar un paso más allá. ¿Y cómo haces uso de una red? Bueno, hay dos maneras: o la construyes, o usas una ya existente. La primera opción es viable en el caso de querer construir una red privada, para algún cliente o un proyecto concreto, pero en la mayoría de los casos no es un escenario realista. Pero en cuanto a la segunda, es esta la parte realmente interesante de los sistemas LoRaWan. Existen redes, tanto públicas como privadas, a las que es posible conectarse y hacer uso de las mismas. Y una de las redes abiertas más conocidas a nivel mundial es The Things Network, también conocida como TTN.

Cuando, de nuevo hace ya un par de años largos, adquirí mis dispositivos LoRa, cometí un error de novato. Pedí un dispositivo de 868 MHz y otro de 433. Algo que hacía perfectamente inútiles los intentos de comunicación entre ellos. Esa fue la razón para adquirir un segundo dispositivo de 433 MHz para mis pruebas de enlace punto a punto. ¿Pero qué hacer con el kit de 868 MHz? Podía comprar un segundo y hacer lo mismo, pero fue entonces cuando tuve noticias de TTN. Una red LoRaWan que permite el acceso gratuito a la misma para la transmisión y recepción de mensajes (aunque con límites de capacidad -fair use-), pero que para una transmisión de pruebas de un sistema IoT era más que sobrado. La pregunta es: ¿existía un despliegue de esa red en Sevilla? Y la respuesta es que sí.

TTN - Cobertura en Sevilla

TTN – Cobertura en Sevilla

Como se puede ver en el mapa de gateways, hay un buen nivel de cobertura de la red TTN en Sevilla capital y el Aljarafe… salvo en Santiponce. En efecto, hice algunas pruebas en casa, con resultados completamente infructuosos. Pero en la Isla de La Cartuja, donde está mi oficina, había cobertura teórica, y dos gateways en las inmediaciones, a unos 1500 y 1700 metros de distancia. Cerca del límite teórico del alcance de los Heltec, y más dentro de un edificio. Pero era cuestión de hacer la prueba. Así que aprovechando un día, al comienzo del confinamiento, en que tuve que desplazarme a la oficina por razones de continuidad de negocio, aproveché para hacer algunas pruebas de conexión.

Dispositivo LoRa Heltec ESP32 a 868 MHz

Dispositivo LoRa Heltec ESP32 a 868 MHz

Para ello hice uso de una librería específica que Heltec ha desarrollado para las conexiones LoraWan, además de registrar -paso obligado- mi dispositivo para obtener una licencia de uso de Heltec. Además de esto, es necesario registrarse en TTN y configurar una aplicación para poder hacer uso de la red, además de registrar tu dispositivo a fin de obtener una serie de identificadores únicos para los dispositivos que se habrán de conectar a la red. Se pueden seguir los pasos en el siguiente artículo: Heltec ESP32 Board + The Things Network. Y tras algunas pruebas, ajustes y apretar -metafórico- de tuercas…

Datos enviados a TTN

Datos enviados a TTN

…conseguí establecer de manera exitosa sendos enlaces con dos de los gateways cercanos a la Isla de La Cartuja. En concreto, a los ubicados en la Alameda de Hércules y la Plaza de la Encarnación, con una distancia máxima de algo más de 1700 metros desde mi ubicación, como se puede apreciar en la siguiente imagen:

Alcance de enlaces LoRaWan realizados

Alcance de enlaces LoRaWan realizados

La prueba no dio para mucho más, ya que tenía otros menesteres de los que ocuparme en la oficina, pero sirvió para demostrar que era posible trabajar con TTN y dispositivos Heltec, incluso haciendo uso de la antena de fábrica en condiciones adversas. En fechas posteriores, visto el éxito de la prueba en la oficina, realicé algunas nuevas pruebas de larga distancia desde Santiponce, tanto con antenas de fabricación propia (hasta la base está sacada con la impresora 3D)…

Antena de fabricación propia de 868 MHz

Antena de fabricación propia de 868 MHz

…como con antenas fabricadas por terceros:

Antena de 868 MHz

Antena de 868 MHz

En ninguno de los casos logré un enlace con ninguna de las redes de TTN en Sevilla o el Aljarafe. No es sorprendente, ya que la más cercana se encuentra a 7 km. de distancia de mi domicilio, y obstaculizadas por la orografía del terreno, y edificios que se interponen en la línea de visión directa. Además, en todos los casos he usado antenas omnidireccionales. Queda por realizar una prueba con antenas direccionales (estoy pensando en una tipo yagi), pero antes de eso, aún tengo que hacer pruebas con línea directa de visión y las antenas de las que actualmente dispongo. El lugar perfecto es el cerro de Santa Brígida, en Camas. Estoy deseando que podamos realizar más deplazamientos para acercarme con la bici y hacer estas pruebas. :mrgreen:

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05 may 20 Nuevas pruebas de enlaces LoRa

Después de las pruebas de comunicación LoRa realizadas el pasado día 2, el 3 volví a salir en los ratos en los que hay autorización para salir de casa por el coronavirus, con el objeto de realizar una prueba que complementara a las realizadas el día anterior. Según había comentado, la primeras pruebas las realicé hacia el norte y el sureste de mi domicilio en Santiponce, ya que esas ubicaciones se encuentran relativamente libres de obstáculos propios de la orografía del terreno, pero que albergaba mis dudas sobre el alcance de los enlaces hacia el oeste, debido a que las colinas donde se ubican Itálica y la propia Santiponce se interponen en cualquier línea de visión directa. Es más, las edificaciones del propio casco urbano bloquean en gran manera las señales entre emisor y receptor. Teniendo en cuenta estos condicionantes, no quería que la primera de las pruebas se desvirtuara con este entorno tan desfavorable, por lo que opté por hacer las pruebas de alcance en otras ubicaciones.

Sin embargo, también resultaba interesante en sí probar el alcance de la señal en entornos más adversos, y en el caso particular de Santiponce, me interesaba hacer la prueba porque hacia el oeste desde mi domicilio transcurre la Vía Verde de Itálica. Esta vía verde, antiguo ferrocarril minero entre el cargadero de mineral existente en Camas y la mina de Aznalcóllar, permite circular entre campos de labranza por la campiña sevillana, por lo que es bastante interesante para hacer pruebas de dispositivos IoT en zonas rurales y agrícolas. Ante todo esto, el domingo me dispuse a hacer una nueva prueba. Además, para llegar a la vía verde, es preciso atravesar parte del casco urbano del pueblo, lo que me daba oportunidad de probar el alcance de la señal en una zona con la visión directa completamente bloqueada por edificios.

Realicé la prueba a las 8:00h del domingo, y de nuevo, los resultados fueron mucho mejores de lo esperado. En la zona urbana no llegó a perderse la señal en ningún momento, pese a la falta de visión directa, discurrir entre edificios, y con la propia ladera de Santiponce bloqueando la señal. Una vez en campo abierto, donde existe vegetación densa en la cerca de Itálica que bloquea la visión, y donde el propio cerro de Itálica se interpone entre mi receptor y la vía verde, la señal se recibió en todo momento, salvo en dos pérdidas puntuales en la zona más alejada del recorrido, a 1300 metros del receptor. Incluso en el camino de vuelta, de nuevo con la arboleda de Itálica y un cerro bloqueando completamente la visión, la señal no se interrumpió en ningún momento. A continuación dejo una vista con Google Earth de la prueba efectuada y el recorrido realizado.

Vista en Google Earth de la prueba del 3 de mayo

Vista en Google Earth de la prueba del 3 de mayo

Como comentario adicional, me llamó la atención la gran cantidad de gente que se encontraba en esos momentos en la vía verde, aprovechando el tiempo permitido de salida por el coronavirus. Algo que he podido constatar los dos días posteriores, cuando he salido a hacer algo de bici.

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20 nov 17 Noche en Santiponce

Itálica, Santiponce, España

Itálica, Santiponce, España

Esta noche mi vecino Jesús ha tomado esta magnífica fotografía nocturna de Itálica, desde nuestras casas en Santiponce. Una noche estrellada, de cielo despejado, y con una luna prácticamente nueva.

No se me ocurre mejor manera de ilustrar nuestra vuelta a casa desde Dublín. Gracias, Jesús.

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30 ago 13 Paso de la Vuelta 2013 por Santiponce

Acabo de venir de ver pasar la a los ciclistas que disputan la Vuelta Ciclista a España 2013. Y he podido captar una bonita imagen:

Ciclistas escapados por Santiponce

Ciclistas escapados por Santiponce

Los que aparecen en la imagen son los tres escapados que venían manteniendo una fuga desde casi el inicio de la etapa, Christian Knees, Marco Pinotti y Francisco Javier Aramendía.

Hacía ya muchos años que no veía una etapa en directo (en concreto, desde 1997, cuando fui a ver con Mané y su tío Dani la contrarreloj en Córdoba, cuando Fernando Escartín tuvo una caída). Espero poder repetir en breve. :D

Aquí está el resto de imágenes que he sacado: Paso de la Vuelta Ciclista a España 2013 por Santiponce

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18 nov 12 Etapa ciclista: Santiponce – Las Pajanosas (01/11/2012)

El día de Todos los Santos de 2012, jueves festivo, volví a salir a rodar un poco por la provincia de Sevilla, con la idea de ir recuperando algo de forma para la gran etapa que tenía pocos días después por delante: la VI Marcha Cicloturista de Fuente Obejuna, y cuya preparación había tenido que abandonar debido a una molesta y persistente lesión de espalda.

El 1 de noviembre comencé a rodar a las 9:20h, de nuevo en solitario. Tenía en mente hacer una buena kilometrada, subiendo por la vía verde de Itálica hasta el cauce del río Guadiamar, y desde allí descender por el corredor verde homónimo hasta las cercanías de Sanlúcar la Mayor, para volver posteriormente a casa por Villanueva del Ariscal y Salteras. Unos 70-75 kms. sobre el papel. Pero pronto me di cuenta de que iba a tener que abandonar dicha intención.

Salí de Santiponce para dirigirme a la vía verde por el camino agrícola de costumbre. Pero fue llegar allí y darme cuenta de que la situación, debido a las lluvias de la semana, había empeorado considerablemente con respecto al domingo anterior. El camino, pese a la pendiente, se había convertido en un auténtico barrizal que atrapaba las cubiertas y hacía casi imposible rodar. Y eso que apenas había salido de casa. Ya antes de alcanzar la vía verde me vi obligado a detenerme a retirar algo de barro de las cubiertas y del cuadro, ya que amenazaba con bloquear la rueda. El día prometía ser complicado.

Una vez en la vía verde la situación, al igual que el domingo anterior, mejoró sensiblemente, pero sin llegar a ser en ningún momento una maravilla, especialmente en el caso de mi cubierta trasera, una Small Block Eight de 2.1”, poco indicadas para ese barro pegajoso y denso. Pero lo peor aún estaba por llegar. Pasé el puente sobre el arroyo del Judío, y dejé el tramo civilizado de la vía verde. Tenía por delante unos 2.7 kms hasta llegar a la carretera, pedregosos en su mayor parte, y por tanto poco proclives a embarrarse, pero el tramo final antes de llegar a la carretera transcurría por una planicie rodeada de cultivos. Iba a ser complicado.

Fuji embarrada

Fuji embarrada

Y lo fue. O mejor dicho, no fue exactamente complicado. Fue imposible. En efecto, pasé sin excesivos problemas la parte pedregosa de la vía verde, pero al internarme en la planicie agrícola pronto me quedé clavado en el barro. Se formaron tres enormes pellas de barro pejagoso, en la horquilla delantera, en el freno trasero y en el cambio, que pronto hicieron imposible rodar. Tanto fue así que un grupo de marchadores de fondo, que había pasado un rato antes, me volvieron a pasar a mí, llegando antes que yo a la carretera. Yo, por mi parte, tras retirar algo de ese pesado barro de la bici, no tuve más remedio que cargármela al hombro para poder salir de ese atolladero. Pero no salí indemne. Ese barro se adhirió a mis botas de campo, convirtiéndolas en sendos bloques de arcilla que no había prácticamente manera de mover. Tardé casi un cuarto de hora en recorrer 500 metros de recta. Horroroso.

Y las noticias, al llegar a la carretera, no eran mejores. Allí me encontré con un grupo de ciclistas que me informaron de que el tramo de vía verde camino de Aznalcóllar estaba aún peor. Así que el día había quedado arruinado. Ante esto, no me quedó más remedio que tomármelo con filosofía, y rescatar lo posible del desastre. Tocaba una etapa de asfalto. Así pues, tras quitar algo más de barro, tomé la carretera en dirección a la N-630: decidí cambiar de objetivo, y subir por asfalto a Las Pajanosas. Hice una pequeña parada técnica en la Venta de Ana Velázquez para limpiar la bici y a mí mismo del nefando barro arcilloso, tras lo cual retomé mi marcha hasta Las Pajanosas, a donde llegué a las 11:00h.

Allí hice una breve parada, antes de emprender la bajada a Guillena por la carretera del zoo. Desde Guillena tenía la intención de dirigirme a Torre de la Reina y a continuación, Alcalá del Río y La Algaba. Pero al no encontrar una buena señalización de cómo hacerlo, y dado que el día empezaba a amenazar lluvia, opté por ser más conservador, y volver directamente a Santiponce por la N-630.

Dicho y hecho. Remonté de nuevo hasta la N-630 a la altura de la Venta, y volví sin más inconveniente a Santiponce, dándome incluso el gustazo de adelantar a un ciclista de carretera, por el camino, gracias a la Small Block Eight que había inflado hasta los 5 kg/cm^2 con anterioridad. Finalicé el recorrido a las 11:50h; una etapa que no se parecía en nada a la que había planificado, pero que había valido la pena.

Los datos de la etapa son los siguientes:

  • Distancia: S/D
  • Distancia (según el GPS): 43’226 km.
  • Tiempo de etapa: 2h 03m 06s
  • Tiempo desde el inicio de la etapa: 2h 27m 03s
  • Velocidad media: 21’07 km/h
  • Velocidad máxima: 49 km/h
  • Pulsaciones medias: S/D
  • Pulsaciones máximas: S/D
  • Consumo medio de calorías: S/D
  • Consumo máximo de calorías: S/D
  • Tiempo en zonas de pulsaciones: S/D
  • Consumo total de calorías: 2001 kcal
  • Índice IBP de dificultad: 33CC

Y aquí está el enlace al recorrido de la etapa: Santiponce – Las Pajanosas

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