2024
Centraline LoRa all’ITIS
Tre centraline a energia solare che misurano il tempo che fa e mandano tutto via radio a un server. Il mio primo progetto con le reti LoRa.
Questo è stato un progetto di scuola, all’ITIS Galileo Galilei di Crema, nella primavera del 2024. Lo finanziava la scuola: dovevamo realizzare qualcosa con uno scopo preciso e poi presentarlo. L’idea era semplice da dire: tre centraline sparse sul territorio che misurano il tempo che fa e la qualità dell’aria, e mandano i dati via radio, senza internet e senza cavi, fino a un server dove chiunque li può guardare.
Per me è stata la prima volta di tante cose insieme: LoRaUn modo di trasmettere via radio pochi dati alla volta, ma molto lontano e consumando pochissima batteria. e MeshtasticUn progetto libero e gratuito che trasforma piccole radio LoRa in una rete mesh per mandarsi messaggi e posizioni senza internet. messi insieme (Meshtastic lo conoscevo da pochissimo), il primo server che riceveva dati veri, il primo database, i primi grafici, i primi conti con pannelli solari e batterie. Guardandolo adesso, è l’antenato di EnjoyBuds.
Dentro la scatola
Ogni centralina è una scatola da elettricista, chiusa contro pioggia e polvere. Dentro c’è una scheda TTGO LoRa32, che trasmette via radio, e un sensore BME680, la schedina viola, che misura temperatura, umidità, pressione e qualità dell’aria. Fuori ci sono un’antenna e un pannello solare; dentro, una batteria da 3700 mAh tiene acceso tutto di notte e nei giorni nuvolosi.
Una centralina aperta, 30 maggio 2024.
Le prove sul banco, con il pannello montato.
Le schede trasmettono con circa 100 milliwatt, nel rispetto delle regole europee per le bande libere: poca potenza, ma con LoRa basta per arrivare lontano. Ne abbiamo montate tre uguali e le abbiamo messe in punti diversi intorno a Crema.
Dove stavano le centraline.
Dalla radio al grafico
Le tre schede parlano tra loro con Meshtastic, un progetto libero che crea una rete in cui ogni nodo passa i messaggi agli altri, cifrati, anche dove internet non c’è. Una delle tre fa anche da gatewayIl ponte fra la rete radio e internet: riceve i messaggi via radio e li manda a un server, e viceversa.: si collega al WiFi e manda tutto quello che sente a un server MQTTUn sistema leggero per far parlare i programmi fra loro: chi manda pubblica su un argomento, chi è interessato lo riceve., che all’inizio girava su un Raspberry PiUn computer piccolo come una carta di credito, economico e facile da programmare. 3 e alla fine del progetto è stato spostato su una macchina virtuale.
Da lì, un primo programma decodifica i messaggi, che viaggiano in un formato compatto, e li ripubblica in chiaro; un secondo li salva in un database MySQL; GrafanaUn programma che legge i dati da un database e li disegna su grafici e cruscotti. li legge e li disegna su una pagina di grafici pubblica. Oggi quella pagina non c’è più: la macchina virtuale stava sul server della scuola, e l’hanno spenta quando il progetto si è chiuso.
Al lavoro sul Raspberry, 31 maggio 2024.
Il cruscotto con i dati delle centraline.
Cosa ho imparato
Che fra un sensore e un grafico ci sono tanti pezzi, e ognuno può rompersi: la radio, il gateway, il server, il programma che decodifica, il database. Che una batteria e un pannello vanno dimensionati per i giorni brutti, non per quelli belli. E che quando una cosa così funziona, e vedi arrivare i dati da un punto dove non c’è nessuno, viene voglia di farne una più grande.
È quello che è successo dopo, sul Monte Ucia e con EnjoyBuds.