APRS: Traqueur et iGate Lora

La modulation LORA est de plus en plus utilisée pour la transmission des paquets APRS (sur 433.775MHz). Ceci principalement grâce à la mise à disposition de modules performants intégrant un modem Lora en 432MHz ainsi qu'un processeur de type ESP32. Disposant d'un T-Deck en 432Mhz, j'ai décidé de tester le fonctionnement de celui-ci en traqueur et d'installer une passerelle iGate sur la base d'un module Heltec ESP V3.

L'installation du logiciel est simple à condition de bien configurer le dispositif dans le bon mode (appui sur le track ball lors du reset pour le T-Deck, appui sur le bouton Prgm puis reset pour le Heltec). La programmation du firmware se fait ensuite via le navigateur au moyen d'un utilitaire dédié accessible sur le site de l'auteur du code dont CA2RXU

Il faut ensuite disposer d'un équipement disposant du Wifi (téléphone ou portable par exemple) pour se connecter sur le point d'accès Wifi d'adresse 192.168.4.1 proposé par le dispositif. Ceci après s'être connecté sur ce point d'accès: LoRa-APRS-iGate ou LoRa-APRS-AP. La configuration s'effectue alors via l'interface WEB présente à la dite adresse.

Il me reste à raccorder la passerelle à une antenne ad'hoc et à installer l'ensemble dans un boitier avec probablement une alimentation solaire.

A suivre doc ...

Meshcore: Installation d'un relais

Après avoir installé un relais Meshtastic, c'est au tour d'un relais Meshcore d'être configuré. Celui-ci est basé sur le même setup: RAK4561 dans un boîter solaire, filtre cavité et antenne OPA-Design, cette dernière étant réellement excellente. 

J'avais d'abord réutilisé l'antenne que j'avais réaccordée avec la cavité sans réel succès au regard du  nombre de messages reçus malgré la position très dégagée de l'antenne.

J'ai donc approvisionné l'antenne réalisée par F1OPA avec cette fois ci une réelle réussite. Et pour cause, je me suis aperçu lors du démontage ce matin que je m'étais trompé de câble N/SMA, celui utilisé étant terminé par une SMA femelle: conséquence, une liaison capacitive au lieu d'un vrai contact.

La chose est désormais réparée et le relais est visible sur le réseau maillé Meshcore. Il a été identifié quelques minutes après sa mise sous tension.

L'interface 'Compagnon' permettant de se raccorder au réseau mais aussi de configurer le relais est réalisée sur la base d'une carte Heltec V3 et d'un boîtier 3D. Le dispositif fonctionne très bien.

Le réseau Meshcore me paraît bien plus stable et plus fiable que le réseau Meshtastic donc bien plus proche de ce que j'attends d'un réseau maillé  mais il va falloir comparer sur le long terme.

Meshcore: Configuration de l'installation

Après avoir installé un routeur Meshtastic autonome qui fonctionne plutôt bien, je me suis lancé dans le test de Meshcore en reconfigurant ma carte T-Beam connectée sur une antenne extérieure en répéteur. Les tests étant très satisfaisants, j'ai installé un 'compagnon' sur la base d'un Heltec V3 dans un boitier 3D légèrement modifié pour tenir compte de la taille de la batterie.

J'avoue apprécier l'interface de pilotage sur Web et sur mon iPhone. Je regrette cependant toujours le manque d'organisation dans le nommage des répéteurs de ce réseau qui représente réellement ce que j'attend d'un mesh.

J'ai donc commandé un second ensemble Rak en configuration autonome qui sera installé, non pas sur le pylône, mais sur l'une des cheminées à coté de la parabole Ubiquiti Hamnet. Un support est en cours d'impression et j'attends que la chaleur baisse pour finaliser l'installation qui utilisera le second filtre 868Mhz.

Le fait d'être sur un point haut est un atout précieux pour jouer le rôle de répéteur / relais dans des infrastructures qui pourraient bien être utiles dans les années à venir.

Meshtastic: Plus de 159 nœuds cartographiés

En cette semaine de canicule, je n'ai pas pu installer l'antenne VHF/UHF destinée à alimenter mes derniers récepteurs. Je surveille donc la cartographie Lora des environs avec de bonnes surprises quand au nombres de nœuds entendus sur les dernières 24h.

Ceci confirme la bonne installation avec deux liaisons directes sur Suresnes et Vitry soit une bonne trentaine de kilomètres à vue. J'attend qu'il fasse moins chaud pour rehausser d'un ou deux mètres le pylône (un 18m actuellement déployé à 12m).

Mise à jour du 26/05: Avec ce temps sans aucun nuage ni perturbation, une nouvelle liaison est obtenue avec Cergy soit une quarantaine de kilomètres à vue et ceci sans avoir rehaussé le pylône.

Meshtastic: Installation d'une nouvelle antenne et d'un filtre

L'antenne accordée OPA-Design vient d'être installée sur le pylône avec le filtre BP-Microwave ELHPBPM-868-6/T-4CN dernièrement testé. Les résultats sont très encourageants avec des réceptions excellentes que je n'avais encore jamais eu. Il est cependant trop tôt pour confirmer l'amélioration. 

On voit ici l'antenne reliée au filtre 868MHz lui-même relié à la station solaire Lora. Pendant l'installation j'ai eu la surprise de voir passer à quatre reprises, au ras des pâquerettes, le rafale de démonstration 2026 suivi d'un mirage 2000 me semble-t-il. Il s'agit probablement de la préparation du meeting de la Ferté Allais.

Quel bel avion ...

LORA: Filtres et nouvelle antenne

Mon cadeau d'anniversaire est arrivé à point pour effectuer des mesures sur deux filtres 868MHz et une antenne accordée Lora.

Il s'agit d'un VNA de référence JNCRadio VNA 3G qui vient bien compléter le gros analyseur scalaire HP8757 pour lequel il me manque hélas le pont réflectomètre directionnel 85027A pour faire les mesures requises. Ce petit VNA fonctionne de manière autonome contrairement à mon miniVNA toujours pratique mais qui commence à bien dater. Après avoir retrouvé mes adaptateurs N/SMA de précision, avoir effectué une  calibration et installé le remarquable logiciel 'NanoVNASaver', les tests des filtres peuvent commencer.  La prise en main de cet appareil est très rapide avec une interface simple.

Les deux filtres à tester ont été achetés auprès d'un radio-amateur sur la base de l'annonce de la fréquence d'utilisation de 866MHz, en réalité 868MHz. Il s'agit de matériels professionnels en très bon état. Le filtre Echo-Microwave référencé ECA868P6A55BP est ainsi donné pour couvrir la bande 865 à 871 MHz, centré sur 868MHz et une réjection de 65dB@700MHz, 65dB@1GHz et 25dB@900MHz.

Je n'ai pas trouvé les caractéristiques de l'autre filtre BP-Microwave ELHPBPM-868-6/T-4CN mais elles doivent être similaires. Le passage au VNA donne les résultats suivants.

BL-Microwave

Echo Microwave

L'antenne OPA-Design annoncée accordée sur 868MHz semble, selon les conditions de mesure, être plutôt dans la partie haute de cette bande mais est parfaitement exploitable. Je réaliserai les mêmes mesures sur les antennes que j'avais réaccordées sur le HP8757 par curiosité après démontage.

Il va falloir maintenant redescendre le pylône, changer l'antenne actuellement en place, installer le filtre et probablement remettre à jour le firmware du module RAK. A suivre ...

Meshtastic: Installation de l'ensemble autonome

L'ensemble Lora à base de RAK4561 vient d'être installé sur le pylône. Il est configuré selon les paramètres utilisés sur Paris et non en mode 'Gaulix' car cette configuration n'est pas (encore) présente ici. 

On voit ici, en premier plan, l'antenne accordée 'sur mesure' et en second plan le boitier solaire intégrant le Rak4561 et deux capteurs. J'ai trop rapidement rebasculé et remonté le pylône en oubliant d'étanchéifier la connectique SMA sur le boitier. Il me faudra donc redescendre l'ensemble sans trop tarder. L'antenne est plus haute que le toit et doit culminer à 185m au dessus du niveau de la mer. Donc à portée directe de la Tour Eiffel.

Meshtastic: Ajustement des antennes

Ayant acquis un ensemble WisBlock LORA RAK4631 avec panneau solaire, je me suis penché sur le choix d'une antenne sans arriver à me décider au regard des prix et surtout de l'absence de caractéristiques précises. 

J'avais bien acheté une antenne pour le nœud à base de TBEAM sans en être satisfait. J'ai donc démonté celle-ci pour la passer à l'analyseur et découvrir un accord assez large et un peu trop haut en fréquence. Cette antenne - assez bien construite - n'est qu'un simple dipôle dont j'ai amélioré l'accord sur 868MHz à l'aide de morceaux de feuillard de cuivre qui seront maintenus avec une gaine thermo-rétractable.

Après plusieurs essais, un accord est trouvé; volontairement réglé 10MHz plus haut pour compenser la modification d'accord liée au tube de protection. Ce n'est pas parfait mais certainement mieux qu'à l'origine. L'accord est ensuite vérifié à l'analyseur scalaire HP8757D (merci Bruno).

Je me suis ensuite rappelé avoir acheté il y a bien 20 ans une antenne Racal '1649-100' donnée pour être dans la bande des 800 à 900MHz. Après passage à l'analyseur scalaire, il apparait que cette antenne est centrée sur 920MHz. Son ouverture montre qu'il s'agit d'une antenne colinéaire basée sur une âme de coaxial de type RG11comportant deux dipôles.

Ici encore, la prolongation des deux sections externes par un morceau de feuillard roulé et le déplacement de la seconde section ont permis d'obtenir un excellent accord sur la bande des 868MHz.

Je vais probablement reproduire ce montage très simple et ne nécessitant pas de soudure ou de découpe de tronçons de coaxial pour remplacer à terme la première antenne.

En attendant, il me faut installer cette antenne sur le pylône avec le boitier solaire contenant la platine RAK afin de disposer d'un second nœud Lora que je réservai à la configuration Gaulix, le premier étant configuré sur les paramètres actuellement utilisés sur Paris.

Meshtastic: Déplacement de l'antenne

Avec seulement deux chemins en direct tous orientés vers le Nord et collée à une cheminée, mon antenne Meshtastic n'est probablement pas installée de manière optimale. Profitant du beau temps, l'antenne a été installée plus en hauteur disposant désormais d'un dégagement à peu près complet sur 360° quoique occultée partiellement sur le bas de l'horizon Sud par la dalle de la cheminée.

Une installation probablement encore transitoire, et faite de bric et de broc, l'objectif étant de trouver l'emplacement ad'hoc sur le pylône. Le temps dira si cette amélioration permettra l'établissement de plus de chemins directs. Le prochain travail va être le nettoyage de la parabole Ubiquiti couverte sur sa surface non active de mousses.

Meshtastic: Installation et test

Le passage au salon Hamexpo 2025 m'a permis de discuter sur le stand de 'Gaulix', une communauté de passionnés de technologie qui tentent de mettre un peu d'organisation dans le monde des réseaux Meshtastic, dont en particulier la configuration et le nommage des noeuds. Ceci m'a conduit à ressortir ma carte Lilygo T-Beam Lora. J'avais déjà utilisé une carte en 433MHz comme récepteur PocSag mais la version T-Beam est bien plus performante.

Si l'installation du firmware Meshtastic dans sa version alpha 2.7.11, effectuée via le mécanisme  en ligne 'flash.meshtastic.org' n'a pas posé de problème, il n'en n'a pas été de même avec la configuration. L'environnement ESP32 ne permet en effet pas de disposer d'un accès simultané aux réseaux Wifi et Bluetooth. Ceci impose de jongler en la configuration Bluetooth bien utile pour charger les paramètres spécifiques de Gaulix et le Wifi pour optimiser les accès en mode installation fixe. Un boitier dédié est imprimé en 3D qui permet d'installer l'équipement dans le shack.

Mon objectif est en effet de disposer d'une bulle locale gérée par ce point d'accès. Une modification a donc été apportée à la carte d'origine pour l'alimenter sans utiliser le connecteur USB. Une antenne ad'hoc a été installée sur le toit à coté de la parabole Ubiquiti de la liaison Hamnet. Ce positionnement autorise un dégagement sur un point haut couvrant l'ile-de-france d'Est en Ouest.

La configuration réseau utilise une adresse IP fixe afin de pouvoir accéder au nœud à distance moyennant la configuration ad'hoc de l'accès Internet.

Les premiers essais avec la configuration Gaulix en radio pure - donc hors connectivité MQTT Internet - ne sont pas concluant, aucun nœud avec cette configuration n'étant présent dans le voisinage. J'ai donc modifié la configuration Lora en conservant le nommage conforme à la préconisation Gaulix pour rejoindre le réseau de l'Ile-de-France sur 869.3MHz (https://wiki.mesh-idf.fr/) avec succès cette fois-ci. Trois nœuds distants de 10km apparaissent dans mon voisinage ceci sous une pluie battante.

Un script PowerShell me permet de recharger l'une ou l'autre des configurations via le client python et des fichiers Yaml. Une expérience à suivre sur le long terme.

Mise à jour de 19:00

Quelques 60 nœuds sont désormais visibles dont deux à portée radio directe, 6 à un saut et les autres entre 2 et 5 sauts. Ma situation géographique et la visibilité sur l'horizon m'amènent à considérer passer en mode 'client' voire 'routeur'. A suivre.