LoRa Remote Control

Principio di funzionamento

Il funzionamento del sistema si basa sull’interazione tra un Nodo Companion remoto, configurato con firmware Bluetooth, e un Nodo Companion personale o locale, utilizzato dall’utente per inviare i comandi attraverso la rete MeshCore.

Sul Nodo Companion remoto viene configurato un canale privato dedicato, oltre al canale pubblico predefinito. Questo canale privato consente di separare le comunicazioni di controllo dal traffico pubblico e di limitare l’accesso ai soli dispositivi correttamente configurati con lo stesso nome canale e la relativa chiave.

Il Nodo Companion personale o locale dovrà quindi unirsi allo stesso canale privato, rispettando esattamente il nome del canale e la chiave generata in fase di configurazione. In questo modo i comandi inviati dal nodo personale potranno raggiungere il nodo remoto e attivare le funzioni previste dal sistema.

È importante ricordare che le board ESP32 e i dispositivi LoRa utilizzati in questo contesto non supportano connessioni Bluetooth simultanee. Per questo motivo è consigliabile disconnettere o rimuovere eventuali precedenti associazioni Bluetooth tra smartphone e Nodo Companion remoto, evitando conflitti durante il funzionamento.

Comandi disponibili

Il sistema prevede una serie di comandi testuali che permettono di gestire da remoto i relè e interrogare lo stato dei sensori collegati.

Attraverso i comandi dedicati è possibile accendere o spegnere il primo relè, accendere o spegnere il secondo relè, verificare lo stato dei relè, leggere temperatura e umidità, controllare lo stato di un contatto porta o pulsante, oppure richiedere uno stato completo del sistema.

Tra i comandi previsti troviamo:
RELE1_ON e RELE1_OFF per la gestione del primo relè.
RELE2_ON e RELE2_OFF per la gestione del secondo relè.
RELE_STATUS per conoscere lo stato dei relè.
TEMP_STATUS per leggere la temperatura.
HUM_STATUS per leggere l’umidità.
AHT_STATUS per interrogare il sensore AHT10.
DOOR_STATUS per verificare lo stato del contatto aperto o chiuso.
ALL_STATUS per ricevere un riepilogo completo dello stato del sistema.

Dopo ogni comando eseguito correttamente, il sistema invia un messaggio di conferma ACK, utile per verificare che la richiesta sia stata ricevuta e gestita correttamente dal dispositivo remoto.

Componenti principali del progetto

Il progetto utilizza una piccola scheda ESP32-C3 Super Mini, programmata con firmware dedicato, alla quale vengono collegati i moduli necessari per il controllo e il monitoraggio.

Tra i componenti previsti troviamo:
ESP32-C3 Super Mini, utilizzato come unità di gestione del sistema.
Moduli relè a 5 volt, destinati al controllo di piccoli dispositivi o carichi compatibili.
Sensore AHT10, utilizzato per la rilevazione di temperatura e umidità.
Pulsante o contatto aperto/chiuso, utile per rilevare lo stato di una porta, un ingresso, un finecorsa o un semplice contatto digitale.
Board MeshCore Companion con firmware Bluetooth, necessaria per la comunicazione attraverso la rete MeshCore.

Questa architettura permette di realizzare un sistema compatto, a basso consumo e facilmente replicabile, adatto a sperimentazioni radio, test di campo, monitoraggio remoto e piccole automazioni distribuite.

Programmazione dell’ESP32

La programmazione della scheda ESP32-C3 viene effettuata tramite apposito software di flashing, selezionando il firmware corretto, la porta seriale del dispositivo e l’indirizzo di caricamento previsto. Durante la fase di programmazione è necessario selezionare correttamente il tipo di chip, impostare la modalità di lavoro prevista, indicare il file firmware da caricare e avviare la procedura di scrittura sulla memoria della scheda. Una corretta programmazione dell’ESP32 è fondamentale per consentire al sistema di interpretare i comandi ricevuti, gestire i relè, leggere i sensori e restituire le risposte previste attraverso la rete MeshCore.

Utilizzo del canale privato

Uno degli aspetti più importanti del progetto è l’utilizzo di un canale privato MeshCore. Questo consente di creare un ambiente di comunicazione dedicato, separato dal canale pubblico, nel quale transitano esclusivamente i comandi e le risposte relative al sistema di controllo remoto. Durante la configurazione è fondamentale annotare con precisione il nome del canale e la relativa chiave, poiché gli stessi dati dovranno essere inseriti anche nel Nodo Companion personale o locale. Per evitare errori di configurazione, è consigliabile utilizzare un nome canale semplice, senza spazi e facilmente riconoscibile. Inoltre, sul Nodo Companion remoto non dovrebbero essere presenti altri canali privati oltre a quello dedicato al sistema Remote Control, così da ridurre possibili conflitti o ambiguità operative.

Possibili applicazioni

Il sistema LoRa Remote Control può essere utilizzato in diversi scenari sperimentali e tecnici, tra cui:

• monitoraggio remoto di temperatura e umidità;
• controllo dello stato di una porta, di un contatto o di un ingresso digitale;
• attivazione o disattivazione remota di piccoli dispositivi;
• verifica dello stato di relè o uscite digitali;
• test di comunicazione MeshCore in contesti isolati;
• piccole automazioni in aree non servite da Internet o rete cellulare;
• supporto a installazioni sperimentali in rifugi, postazioni radio, aree outdoor o punti remoti.

Il progetto non nasce con finalità commerciali o industriali, ma come dimostrazione pratica delle potenzialità offerte da MeshCore e dalla tecnologia LoRa nel campo delle comunicazioni resilienti, distribuite e a bassa potenza.

Avvertenze

Il progetto deve essere considerato sperimentale e destinato a utilizzi tecnici, dimostrativi e divulgativi. Prima di collegare dispositivi esterni ai relè è necessario verificare attentamente tensioni, correnti, isolamento elettrico e sicurezza dell’impianto. L’utilizzo dei relè per comandare carichi elettrici deve essere effettuato solo da persone competenti e nel rispetto delle normative vigenti. Il sistema non deve essere utilizzato per applicazioni critiche, salvavita o per sostituire sistemi certificati di sicurezza, emergenza, allarme o protezione civile. LoRa Remote Control rappresenta un esempio concreto di come la rete MeshCore possa essere utilizzata non solo per la messaggistica, ma anche per il controllo remoto, il monitoraggio ambientale e la gestione distribuita di piccoli dispositivi sul territorio.

Download file PDF con i dettagli del progetto

A seguire il video dismostrativo.. (clicca nel piccolo quadrato in basso a dx del video per ingrandire)