(… Y su uso práctico REAL en la Radio afición)
Por XE2UD Miguel Dario
Antecedentes: En varias “NETS” y foros de radioaficionados últimamente he escuchado temas que hablan de conceptos como APRS, modos digitales, IA (Inteligencia Artificial), etc. Comentando aspectos generales (generalmente teóricos) de esas tecnologías, pero uno de ellos me llamo especialmente la atención; la palabra DOMOTICA…
Pero, que es domótica?
Es la automatización y control inteligente de una vivienda mediante tecnologías que permiten gestionar energía, seguridad, confort y comunicación, mejorando la calidad de vida y el ahorro energético.
La domótica es la integración de diversas tecnologías en el diseño de un espacio para automatizar tareas y mejorar la eficiencia y el confort. Y se basa en un sistema de dispositivos conectados que se comunican entre sí y con el usuario, permitiendo controlar elementos como iluminación, climatización, seguridad, electrodomésticos, etc.
Este concepto APLICA a muchas actividades propias del radio experimentador, y que si reescribimos nuestra definición propia, quedaría más o menos así:
Domótica (para radioaficionados) es la automatización y control inteligente de un sitio (generalmente remoto) mediante tecnologías que permiten gestionar energía, operación, seguridad, y comunicación, facilitando el mantenimiento y uso de nuestros sistemas, basándonos en equipos de RADIO y dispositivos conectados que se comunican entre sí y con el resto de los radioaficionados, permitiendo controlar elementos como la iluminación, climatización, seguridad, repetidoras, enlaces, etc.
Ejemplos de aplicaciones específicas de radioaficionados:
- Control de iluminación en torres y casetas.
- Gestión de temperatura de equipos y sitios remotos.
- Control de equipos a distancia (programación y uso de enlaces y repetidoras).
- Sistemas de seguridad; alarmas, videocámaras y controles de acceso.
- Sensoresque recogen información del entorno (temperatura, presencia, etc.).
- Actuadoresque ejecutan acciones (prender o apagar enlaces, repetidores etc.).
- Comunicación remota auxiliar: Que nos permite comunicación entre dispositivos (redes WiFi y cableadas y sistemas de soporte en sitio).
- Dispositivos terminales o sistemas alojados: Dispositivos que podemos utilizar para interactuar con otros sistemas de radioaficionados (tabletas, smartphones, teclados, etc.) y que a su vez nos permiten incorporar subsistemas como repetidores digitales, nodos remotos y Gateways de APRS, balizas, etc. por mencionar algunos.
¿Que se requiere?
Simplificando… Para instalar un sistema domótico general se requieren 3 elementos básicos:
Los CONTROLES son los programas o instrucciones que usamos para ejecutar “acciones” de las APLICACIONES que deseamos realizar en otros sitios a través de un MEDIO DE TRANSPORTE de datos
Para el caso de los radioaficionados, los controles pueden ser simples comandos en modo “texto” enviados desde una terminal, teclado de radio o un programa de acceso remoto que se ejecuta en un procesador computacional generalmente instalado en el sitio remoto (PC, Laptop, Raspberry Pi, etc.)
Las aplicaciones son programas, circuitos o aparatos que reciben las instrucciones de los controles para ejecutar una acción específica (como prender o apagar un repetidor, un ventilador, programar un radio, habilitar un enlace, etc.).
Y el medio de transporte es la vía por la que nuestros controles y aplicaciones se comunican desde nuestras propias estaciones, clubes o vehículos y que para el caso de los radioaficionados será a través de diferentes sistemas de RADIO, en las bandas y modos de aficionados legalmente autorizados, SIN DEPENDER DE INTERNET como muchos pudieran especular, (… pero dejando abierta la posibilidad de conectar estos sistemas desde puntos de Internet que quisiéramos instalar si se requieren), cumpliendo siempre con las regulaciones específicas de nuestras licencias, permisos o concesiones como radio experimentadores.
Muchas de estas tecnologías ya están a nuestra disposición y muy probadas desde hace tiempo. Otras son más recientes y algunas más se encuentran en desarrollo en estos momentos, y seguramente se podrán aplicar en la medida que nuestra imaginación y capacidades técnicas nos lo permitan.
Una de las primeras preguntas obvias de cualquier radioaficionado seria….
¿Ok, pero cómo voy a conectar 2 o más sitios físicamente separados por medio de nuestros radios (… y SIN usar Internet)?
Pues la respuesta rápida es: Datos son datos…
Muchos radioaficionados parecen desconocer que los famosos y controvertidos sistemas “digitales” de radioaficionados, poco o nada tienen que ver con Internet, al menos como la mayoría de la gente se la imagina, pues aunque NOSOTROS los radioaficionados SI formamos parte integral del Internet desde su nacimiento (https://crecj.org/los-radioaficionados-y-los-inicios-de-internet-en-mexico/ ), para el caso que nos ocupa, no dependemos de los sistemas comerciales o públicos de acceso a la red de información ya que para sorpresa de muchos, los radioaficionados ya contamos con nuestros propios medios, bandas, protocolos e infraestructura necesarios para poder enviar información digital (DATOS), a través de las ondas de radio, y no estoy hablando de los simples QSO’s por medio de FT4/FT8 o inclusive de JS8Call (que por cierto es mucho más interesante y completo que los anteriores…), sino que tenemos un arsenal completo y suficientemente probado para enviar y recibir instrucciones, datos y contenido vía radio entre nuestras estaciones amateurs ( https://crecj.org/que-es-y-como-funciona-el-sistema-aprs/ ) solo por mencionar un ejemplo.
Iniciando desde los primeros experimentos digitales en la radio afición con sistemas como packet AX.25, AMTOR, etc…
… Pasando por varios sistemas básicos de control analógico (como DTMF y tonos de control para operación de repetidoras), o digitales como SCADA (basados en sistemas de comunicación serial), telemetría y APRS, hasta llegar a los modernos sistemas de datos de alta velocidad DE RADIOAFICIONADOS como la red AREDN (https://crecj.org/aredn-mucho-en-muy-poco/ ), que utiliza las muy poco conocidas y utilizadas bandas autorizadas de microonda amateurs.
Con sistemas como estos, tenemos la capacidad de enviar y recibir INFORMACION DIGITAL de ALTA VELOCIDAD para una ilimitada gama de aplicaciones utilizando protocolos y tecnologías estándares que TAMBIEN se usan para aplicaciones de Internet (mensajería, navegación, correo electrónico, control remoto, video y audio conferencias, etc.).
Usando UNICAMENTE nuestros equipos de radio, sin estar limitados a disponibilidad de servicios comerciales y sus costos recurrentes, ni a restricciones de velocidad, latencia o ubicación de equipos que requerían modificaciones para funcionar. USAMOS UNICAMENTE RADIOS DE RADIOAFICIONADOS, para transmitir y recibir DATOS de alta velocidad entre radioaficionados y para radioaficionados (bits y bytes).
Ejemplos REALES (… y proyectos en proceso):
En el área conurbada de Ciudad Juárez, Chih. México y El Paso Tx. USA. durante la pandemia COVID, descubrimos que existían redes de datos de radioaficionados de alta velocidad funcionando bajo esquemas de operación “inteligente”, autoadaptable y de bajo costo que por medio de las bandas autorizadas DE RADIOAFICIONADOS nos permitían establecer “enlaces de datos” a velocidades comparables a las de los servicios comerciales de Internet, y que esas redes usan los mismos protocolos y aplicaciones que la Internet comercial (SIN necesariamente estar interconectadas), por lo que a modo de experimento se instaló una red urbana MESH* que actualmente consta de varios nodos ubicados en estaciones a ambos lados de la frontera, y que usamos para diversos propósitos de comunicación y experimentación.
Nota: Una red MESH es básicamente una red de nodos (estaciones) o puntos de conexión que funcionan tanto como clientes y/o anfitriones, en donde ninguno de estos nodos lleva el “control” y que se pueden comunicar con TODOS los demás nodos al alcance de su cobertura de radio, interactuando de manera automática y funcionando como “repetidoras” inteligentes para dirigir el tráfico de datos entre 2 o más nodos de la red
(Instalando nuestra “repetidora de datos principal” en el Cerro Bola, Chih.)
La instalación consta actualmente de varios radios WiFi comerciales de bajo costo flasheados con el firmware AREDN de radioaficionados para trabajar en nuestras frecuencias, usando tecnologías de enlace AUTOMATICO y protocolos AUTO NEGOCIABLES, que facilitan que los nuevos nodos que se agreguen no requieran conocimientos técnicos avanzados, básicamente es igual a cuando instalas tu propia red WiFi en tu casa, pero a una escala metropolitana con ventajas significativas (exclusividad, portabilidad, bajo costo, cobertura, legalidad, etc.).
Una de las ventajas es que entre más radioaficionados instalen nodos, mejor será la cobertura y operación de la red, pues el sistema es “cooperativo”, “automáticamente enrutable” e “inteligente”.
Ya con nuestra infraestructura de red de radio funcionando, curiosamente no sabíamos qué hacer con esa red y comenzamos a experimentar con aplicaciones simples como juegos en línea, chats, videoconferencias, etc. Y cuando descubrimos su verdadero potencial y alcances comenzamos a planear nuevos proyectos de usos REALES en beneficio de actividades que normalmente hacemos como radioaficionados. Algunas ideas de estos proyectos (…varios actualmente ya en uso, y otros aún en proceso) son:
- Video vigilancia y seguridad de casetas y sitios remotos
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- Programación y mantenimiento remoto de nuestras repetidoras y enlaces
- Telefonía VOIP estándar para ser instalada y usada rápidamente en campo por personal de manejo de emergencias (NO radioaficionados) en casos de desastre y que puede ser conectada a la red telefónica pública por medio de cualquiera de nuestras estaciones de radio (nodos) locales o remotos
- Dotar de conectividad a nuestros otros sistemas digitales, Repetidoras, Nodos y Gateways de APRS, Winlink y más…
- Disponer de herramientas de mantenimiento y consultas de manuales en sitio, adema de la creación y uso de un servidor de información de radioaficionados del CRECJ (Repositorio de libros, revistas, diagramas, archivos, etc.) COMPARTIDO entre todos los integrantes de la red y compartido vía Internet para la comunidad de radio que aún no cuenta con acceso vía radio.
- Monitoreo de temperatura de casetas y en su caso, encendido/apagado remoto de ventilación o sistemas de climatización (especialmente útil en zonas desérticas como la nuestra)
- Iluminación controlada de torres y casetas desde cualquiera de nuestras ubicaciones
- Disponibilidad de Internet PORTATIL en nuestras activaciones POTA / SOTA / JOTA y Días de Campo
- Posibilidad de realizar enlaces permanentes de datos y voz vía radio entre diferentes ubicaciones de nuestra área (Ejemplos: para la construcción de nuestro próximo repetidor de 10 mts FM en proceso, la integración de nuestras repetidoras locales
O la instalación de Nodos SDR para recepción HF compartidos en diferentes ubicaciones del CRECJ
- Compartir accesos de Internet entre NUESTROS NODOS en el caso de una emergencia o caída de servicios comerciales (Esta situación ya fue experimentada por varios días durante la congelación de servicios públicos en esta zona)
- … Y un largo etcétera, que solo está limitado por nuestra imaginación
Con estos elementos a la mano, el objetivo es definir QUE y COMO podemos facilitarnos la vida en nuestras actividades que requieren movilización de gente y equipos; por ejemplo el mantenimiento de radios y repetidoras, integrar seguridad y control de acceso, determinar si necesitamos contar o no con acceso a Internet desde ciertas ubicaciones de campo como parques, sitios de acampada o zonas desde donde se realizan activaciones de radio dentro y fuera de la zona urbana, o en casos de emergencia, etc.
Una vez definidas las necesidades particulares, necesitamos saber cuáles componentes físicos (actuadores, relevadores, contactos inteligentes, teléfonos, cámaras, sensores, etc.) necesitamos para satisfacer cada objetivo.
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Y como al usar nuestra red ya estamos usando protocolos estandarizados, podemos prácticamente usar cualquier dispositivo y aparato que puedas utilizar en tu propia casa usando tu red WiFi o cableada. Muchos de estos equipos los puedes comprar en tiendas en línea o en tiendas de consumo, pero para sistemas simples como interruptores para alimentar o prender y apagar equipos, simplemente podemos construir nuestros propios “actuadores” con circuitos tan sencillos como relevadores y circuitos tipo Flip-Flop, y con el uso de microprocesadores de bajo costo como las famosas Raspberry Pi o STM32, Orange PI, podemos agregar CUALQUIER funcionalidad necesaria en los sitios remotos por medio de sensores, actuadores miniatura, y lo que nuestra imaginación requiera….
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Todo dependerá de que tanto quieras ahorrar o experimentar en el proceso para que realices CUALQUIER función que te ayude a hacer más y mejores sistemas y prácticas de radio afición por medio de la DOMOTICA aplicada en la vida real..
Como pueden ver, hacer domótica PRACTICA en la radio afición no es ningún tema de magia o para expertos de la NASA o que requieran de grandes inversiones (de hecho la mayoría de nuestros proyectos se han logrado realizar con equipos reutilizados, donaciones de equipo y materiales que muchos tenían abandonados en algún cajón y con las propuestas y cooperación practica y técnica de todos en la medida de sus capacidades).
Únicamente se requiere un poco de inspiración, lectura y el apoyo de una comunidad de radio experimentadores que realmente esté dispuesta a EXPERIMENTAR.
Como siempre me despido de ustedes y nos escuchamos pronto en cualquier banda y en cualquier modo…
