Clicca su una domanda per leggere la risposta, in fondo ci sono i problemi comuni e le soluzioni.
Cos’è LoRa?
LoRa è una tecnica di trasmissione che permette di inviare dati via radio con pochissima potenza. Il punto di debolezza è che si possono inviare solo brevi messaggi e telemetria (sensori e posizione), non si può comunicare con la voce o inviare immagini.
Informazioni tecniche su LoRa sono disponibili a questa pagina.
Come si può usare LoRa per comunicare?
Esistono dei progetti (firmware) da installare su delle schede LoRa, che prendono il nome di nodi: a questi nodi ci si può collegare tramite Bluetooth del telefono (in alcuni casi anche tramite computer), e tramite un’app si possono inviare/ricevere messaggi di gruppo o privati, vedere le posizioni di altri nodi, gestire sensori e altro ancora. Tutto questo usando la radio della scheda LoRa, non si usa Internet!
Quale firmware e quale frequenza scegliere?
Su ogni scheda LoRa si può installare un solo firmware, a propria scelta, che lavora sulla frequenza per cui è stata progettata la scheda (solitamente si usano le schede a 868 MHz perché è la banda libera che ammette più potenza per trasmettere).
Le differenze tra i firmware più famosi (Meshtastic e MeshCore) sono:
Meshtastic: un progetto pensato per una rete mesh dove ogni nodo si collega agli altri. È ideale per creare una piccola rete spontanea che è già molto diffusa sul territorio italiano. La frequenza 868 MHz è di libero utilizzo ed è abbastanza popolata: è perfetto per chi vuole iniziare subito e unirsi a una rete già attiva.
MeshCore invece è un progetto nuovo in grado di creare una rete mesh più strutturata, con nodi e ripetitori ben definiti. L’obiettivo è realizzare una rete di emergenza o backup ben organizzata. Purtroppo però l’espansione di questo sistema in Italia è molto minore rispetto a Meshtastic e quindi è indicato per reti autonome (tra amici o in provincia), anche se paradossalmente riuscirebbe a gestire facilmente un network molto più largo rispetto a Meshtastic.
Questa è la linea generale, però ognuno sceglie come vuole: a 433 MHz ad esempio ci sono diversi radioamatori che utilizzano sia il sistema Meshtastic che MeshCore.
Ulteriori informazioni sono disponibili a questa pagina.
Quali frequenze posso usare se non sono radioamatore?
Le bande su cui lavorano questi progetti sono utilizzabili anche dai non radioamatori. Si utilizzano infatti bande ISM (Industrial Scientific Medical, cioè libere) a 433 MHz e 868 MHz.
La banda 433 MHz ha una portata maggiore e migliori prestazioni in ambienti con ostacoli, ma richiede antenne più grandi e può essere soggetta a maggiori interferenze in certi contesti, rispetto alla 868 MHz (ormai utilizzata quasi esclusivamente da Meshtastic).
Ulteriori informazioni sono disponibili a questa pagina.
Quale scheda LoRa comprare?
Riferirsi a questa pagina.
A quanti km posso trasmettere e come faccio ad aumentare la distanza?
Le prove che abbiamo fatto finora dimostrano che la modulazione LoRa in campo aperto fa miracoli. Ovviamente visto la potenza molto ridotta non bisogna avere ostacoli in mezzo, anche un solo palazzo può fare la differenza.
La variabile più importante è l’altezza e la qualità dell’antenna: più è in alto, minori saranno gli ostacoli e maggiore sarà la distanza che si riuscirà a coprire. Occasionalmente riusciamo a raggiungere i 250km dalla cima di una montagna (Monte Ucia), un nodo in collina ne fa 20/40 e uno in città 1/4 o poco più se posizionato in alto.
Date le molte variabili in gioco però, è impossibile dare un numero preciso.
Esistono degli strumenti gratuiti molto utili che permettono di simulare la copertura radio a partire dalla posizione dell’antenna e dalla sua altezza dal terreno.
Per scoprire questi strumenti di simulazione e le migliori antenne da usare, riferirsi a questa pagina.
Posso usare una scheda che ho comprato per 868 MHz su 433 MHz e viceversa?
Sembra di sì: su alcune schede è presente un ponticello che seleziona la banda: LF (Low Frequency cioè 433) e HF (High Frequency cioè 868). Alcune schede permettono solo il passaggio dalla 868 alla 915 (un’altra frequenza in uso in alcuni continenti) che però per noi è inutile.
Bisogna ovviamente avere un saldatore con punta sottile. Probabilmente la resistenza nera che vedete in foto è da 0 Ohm, ovvero equivale a un corto circuito: una pallina di stagno sarà sufficiente per rimpiazzarla, nel caso in cui non riusciste a risaldare lo stesso componente (è davvero molto piccolo).
Non abbiamo ancora fatto delle prove per capire se facendo questa modifica si ha qualche perdita di potenza.
Con che potenza si trasmette ed è possibile aumentarla?
Le schede LoRa con i vecchi moduli SX1276/SX1278 trasmettono con una potenza di 100mW (20dBm), per le schede con moduli SX1262 ormai molto comuni, la potenza arriva a 160mW (22dBm).
La Heltec ha messo in commercio da poco alcune schede (vedi la lista a questa pagina) con moduli che arrivano fino a circa 500mW (28dBm) che è un bel passo avanti. Ricordiamo che 500mW è il limite di legge sulla frequenza 868 MHz.
Sono potenze ridotte ed è giusto che sia così: se usassimo potenze più alte si creerebbe disturbo inutilmente.
Esistono degli amplificatori per le trasmissioni LoRa che aumentano la potenza di qualche watt, ma dalle prove che sono state effettuate non hanno dato beneficio, inoltre si infrange la normativa che limita la potenza utilizzabile sulle frequenze libere.
Per ulteriori informazioni tecniche circa frequenze, potenze e regolamenti riferirsi a questa pagina.
Come migliorare la ricezione/trasmissione?
Il modo migliore per migliorare sia la ricezione che la trasmissione è alzare il più possibile l’antenna e allontanarla da oggetti (specialmente se metallici). Ad esempio si può montare il nodo su un palo di legno/plastica, un albero o un tetto.
In secondo luogo è importantissimo acquistare un’antenna di qualità, in questa pagina ne suggeriamo alcune e spieghiamo anche come fare una simulazione di copertura radio.
[MESHTASTIC] Vedo nodi con un lucchetto rosso, che cos’è?
Meshtastic ha un sistema di sicurezza a chiavi: in pratica ogni nodo ha una chiave personale che lo identifica. Se si fa un aggiornamento o si resetta il dispositivo senza fare il backup e poi il ripristino di queste chiavi (che si trovano in Impostazioni > Security), i nodi che ci ricevono non riconosceranno più il nostro nodo perché hanno memorizzato le vecchie chiavi, e per sicurezza lo ignoreranno. In questo caso appare il temuto lucchetto rosso.
Non abbiamo ancora capito bene come funziona questo meccanismo, molto difficile da prevedere e confermare.
Purtroppo l’unica soluzione è che i riceventi resettino il loro database dei nodi ricevuti, che si fa andando nelle impostazioni e poi cliccando sul tasto verde in basso “Reset NodeDB“. C’è un trucco però: nel database di ogni nodo vengono memorizzati solo 100 nodi ricevuti, quindi se on air ci sono più di 100 nodi, quelli eccedenti verranno automaticamente rimossi dalla lista, ciclando. C’è quindi una probabilità che il nodo con chiavi cambiate venga eliminato, e dunque non più ignorato, per poi essere riaggiunto.
Problemi e soluzioni
Non ricevo nessun nodo! Cosa posso fare?
Per prima cosa controlla la configurazione del tuo nodo: a questa pagina c’è una guida, ma in breve i parametri essenziali si trovano in Impostazioni > LoRa e sono:
- Regione: “European Union 868MHz”
- Preset: “Medium Range – Fast”
- Ignora MQTT attivo
- OK per MQTT attivo
- Trasmissione Abilitata attivo
- Numero di hop a scelta, consigliamo di inserire 4
Se tutti i parametri sono corretti e si continua a non ricevere nessun nodo, il prossimo passo è migliorare l’antenna: è necessario alzarla il più possibile (su un palo o sul tetto) e acquistarne una di qualità.
Se anche una volta migliorata l’antenna non riuscite a ricevere nodi che avete vicino, l’ultima incognita che rimane da eliminare sono le interferenze causate da trasmettitori vicini (celle telefoniche, emettitori radio commerciali, ecc). Le schede LoRa soffrono molto di queste interferenze, soprattutto in città.
Per eliminare i disturbi si può installare un filtro da pochi euro tra l’antenna e la scheda LoRa.
Non riesco a caricare il firmware sulla scheda
Per il Lilygo T3-S3 bisogna tenere premuto il tasto BOOT mentre si collega la scheda al PC.
Il T-ECHO va in dfu mode con doppio click del tasto RESET, poi collegato al PC si vede come una chiavetta USB, e bisogna semplicemente copiarci dentro il file .dfu del firmware che si può scaricare nella pagina flasher di Meshtastic.
L’ Heltec V3 va in boot mode tenendo premuto il tasto USR e con un click del tasto RESET; il display rimane nero. Potrebbe anche non essere necessaria questa procedura.
Per i dispositivi basati su nRF (T1000-E, T114, ecc) una volta collegato al PC e collegandoci al Web Flasher di Meshtastic, ci verrà permesso di impostare il dispositivo in modalità DFU: una volta fatto il dispositivo appare come una chiavetta USB e bisgona copiarci il file .dfu del firmware, scaricabile dalla stessa pagina del Web Flasher di Meshtastic.
Il dispositivo si disconnetterà e si riavvierà in automatico con il nuovo firmware.