Putting High
Speed Multimedia to Work in Italy
di IW0DVV Mariano - foto di IK0NSY Stefano e IK0XCC Stefano
La copertina del numero di
QST di luglio recitava “ Putting High Speed Multimedia to Work in Texas” ed
all’interno un interessante articolo d Lynn Jelinski AG4IU dal titolo “A
Broaband Ham Network Crossed the Finish Line” portava alla ribalta l’utilizzo di
una rete wireless radioamatoriale di concezione innovativa. L’articolo si
riferiva all’utilizzo di una rete hsmm – mesh ( high speed multi media- mesh
ovvero una rete a maglia, veloce e multimediale) in operazioni di assistenza
radio ad un evento sportivo in Texas.
Il gruppo di OM di Austin
che ha sviluppato dal 2006 questa tecnologia wireless, e’ riuscito ad ottenere,
mediante router commerciali modificati ed antenne al alto guadagno, la copertura
video tra la partenza e l’arrivo di una gara podistica che vede annualmente
impegnanti alcuni atleti nel Big Bend National Park , località remota e
selvaggia a nord del Rio Grande al confine tra gli Stati Uniti ed il Messico.
Visti i notevoli risultati
ottenuti dai colleghi texani, che sono riusciti ad effettuare uno streaming
video su distanze di 20 km, io ed alcuni OM della sezione ARI di Civitavecchia
abbiamo cominciato ad interessarci al funzionamento di tali reti con l’obiettivo
di realizzare una maglia mobile per permettere collegamenti dati in emergenza.
L’implementazione di tale tecnologia ci ha permesso di realizzare un sistema di
collegamento video efficace e di sperimentarlo con successo in occasione di un
evento sportivo, il 1 slalom automobilistico Civitavecchia, su di un tortuoso
percorso di circa 3 Km.
Ma cominciamo dall’inizio…
L’idea alla base della
realizzazione di una rete mesh radioamatoriale nasce dalla coniugazione di due
fattori determinanti:
-
la coesistenza di
alcuni canali radio wireless commerciali all’interno della banda amatoriale
dei 13 cm ( per la precisione i canali WIFI da 1 a 6 rientrano perfettamente
nella banda concessa )
-
la possibilità di
modificare agevolmente il firmware di alcuni router commerciali ( in primis
il Linksys wrt54gl) al fine di permetterne il funzionamento in modalità
mesh.
Mentre risulta evidente
che l’impiego della banda radioamatoriale permetta ad un OM dotato di regolare
licenza l’utilizzo di sistemi di amplificazione del segnale e di antenne ad alto
guadagno, non consentite nella pratica commerciale, meno immediato può risultare
il concetto di rete mesh.
Semplificando si può dire che, mentre il WIFI commerciale e’ basato su un
approccio centralizzato, access point ed una serie di utilizzatori del segnale
collegati a tale access point, le reti mesh sono caratterizzate da una mancanza
di un vero e proprio nodo centrale. In tale tipo di reti ogni utilizzatore è
allo stesso tempo parte di una maglia autoconfigurante e partecipa attivamente
alla ripetizione ed all’instradamento del segnale. All’interno di una rete mesh
i nodi dialogano tra loro in maniera diretta (hop) o mediante il passaggio
attraverso percorsi (path) in cui interviene più di un salto (multi hop) tra un
nodo ed un altro nodo.
Detto in parole ancora più semplici, una rete mesh ci permette di condividere
risorse (audio, video, dati, connettività) su lunghe distanze mediante il loro
instradamento automatico attraverso uno o più nodi . Se il nodo C non è ad
esempio visibile al nodo A possiamo semplicemente aggiungere un nodo B nel mezzo
che sia contemporaneamente visibile ad A e C.
Detto questo, vogliamo
raccontare la nostra esperienza nella pratica implementazione di tale rete,
rinviando per gli opportuni approfondimenti tecnici al sito hsmm-mesh.org od
alla sezione che ho dedicato a tale argomento nel mio sito radioelementi.it.
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Dopo aver acquisito l’
opportuna documentazione, la prima cosa che abbiamo fatto è stata quella di
reperire un congruo numero di router adatti ad essere modificati. Il router di
elezione, come detto, è il Linksys WRT54GL, un router un po’ datato ma con la
peculiarità di supportare in maniera nativa il sistema operativo Linux.
Questo
fatto permette la facile sostituzione (flashing o re-flashing) del firmware
originale con altri appositamente compilati per uso radioamatoriale. La cosa non
presenta grandi difficoltà ed è molto semplicemente fattibile mediante un PC
collegato al router mediante cavo ethernet. Sui nostri router è stata installata
l’ultima versione disponibile, la 1.0.
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Foto 1 - router aggiornato
ed inscatolato |
Le prime prove sulle nuove
funzionalità implementate nei nostri router sono state effettuate nel piazzale
antistante la sede di ARI Civitavecchia montando due nodi muniti di opportune
antenne su cavalletto e collocandoli a circa 150 m l’uno dall’altro. Questa
prova ci ha permesso di comandare una ip-camera collegata ad un nodo mediante PC
collegato all’altro nodo e di visualizzare le immagini riprese.
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Foto 2-
nodo A primo test |
Foto 3- nodo B primo
test |
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Foto 4- livello
segnale primo test |
Incoraggiati dalla
perfetta riuscita della prova, abbiamo successivamente effettuato un ulteriore
test con l’utilizzo di 3 nodi posizionati a circa 700 m tra loro in una
configurazione ad L e due telecamere.
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Fig 3 - secondo test, i
nodi A e C non sono direttamente visibili tra loro |
Anche in questo caso i risultati sono stati incoraggianti spingendoci a
presentare pubblicamente il sistema mesh presso la nostra postazione in
occasione della “Sagra dell’uva e del vino dei Colli Ceriti”a Cerveteri il 24
agosto suscitando interesse tra il pubblico ed i rappresentanti della Protezione
Civile. Il sistema ha, in questa occasione, funzionato regolarmente per l’intera
giornata confortandoci sulla possibilità di impiego in condizioni ambientali e
logistiche più critiche.
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Foto 5 Cerveteri
postazione ARI CV con streaming video da sinistra: IK0NSY, IK0XCC,
IK0CNA, IK0BVM, IZ0KAT |
A questo punto non mancava
che collaudare la rete in una reale situazione operativa.
Il 1 di settembre, dopo 15
anni, la nostra città ha nuovamente ospitato una gara di slalom automobilistico
in salita. Essendo stati coinvolti nella radioassistenza sul percorso
automobilistico, abbiamo colto al volo l’occasione per proporre la collocazione
di una rete mesh mobile lungo il tracciato. La proposta è stata accolta molto
favorevolmente e quindi, nei giorni precedenti l’effettuazione della gara, ci
siamo dati da fare per la realizzazione pratica.
Per prima cosa sono stati
effettuati ricognizioni e sopralluoghi lungo il tracciato al fine di individuare
i punti migliori per disporre i nodi dotati di telecamera e quelli per la
ripetizione del segnale.
Alla fine abbiamo
configurato la rete su 5 punti: una postazione dotata di PC alla partenza,
un’altra sempre con Personal computer all’arrivo, due postazioni dotate di
telecamera in corrispondenza di curve distanti alcune centinaia di metri dalla
partenza e dall’arrivo. L’ultimo nodo è stato ritenuto opportuno disporlo come
semplice ripetitore all’incirca a metà percorso.
PARTENZA
42,108650 N 11,840032 E |
CURVA CAVA
42,111492 N 11,843379 E |
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CURVA CENTRALE
42,114572 N 11,855167 E |
ARRIVO
42,122800 N 11,862960 E |
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Dopo questo lavoro
ricognitivo, raccolte le coordinate geografiche dei possibili nodi, ho proceduto
alla simulazione della rete mediante l’ottimo software di VE2DBE “Radio Mobile”.
Questo programma, molto versatile ed efficace, permette di verificare la
visibilità ottica tra due punti geografici e, partendo dai dati radioelettrici
delle postazioni RTX, di calcolare i livelli di segnale ottenibili.
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Fig 4 - simulazione tra
due nodi del percorso |
Il giorno stabilito per la gara, mi sono ritrovato insieme a IK0NSY Stefano,
IK0NEP Luciano, IZ0KAT Fabio e IK0XCC Stefano per effettuare il lavoro duro:
montare, posizionare ed orientare i nodi lungo il percorso e verificare la bontà
dei link radio.
Alle 8,00 di mattina, quattro ore prima dell’inizio della gara, è iniziato il
lavoro documentato dalle immagini che seguono.
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Foto 9 – nodo
posizionato |
Foto 10 – IK0NSY e
IW0DVV |
Foto 7 - nodo
ripetitore |
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Foto 6 - da sinistra
iK0NEP, IW0DVV, IK0NSY |
Foto 8 – controllo
segnale IZ0KAT, IW0DVV |
La verifica della qualità
dei collegamenti radio ha confermato sulla quasi totalità del path le previsioni
teoriche.
Qualche problema è stato invece rilevato sul primo link, dalla postazione di
partenza alla prima curva, dove a causa di un folto canneto, non c’era
visibilità ottica ed il segnale rilevato risultava molto inferiore alle
aspettative inficiando la qualità dello streaming video dalla telecamera ubicata
in prossimità dell’arrivo.
Dopo alcuni infruttuosi
tentativi effettuati spostando l’antenna ricevente di qualche decina di metri,
abbiamo risolto la situazione, aiutati fisicamente dall’amico IZ0MTU Vittorio
che ci aveva nel frattempo raggiunto, con pratico spirito radiantistico
sollevando di alcuni metri e legando con delle fascette di plastica l’intero
cavalletto che sosteneva il nodo e la relativa antenna ad un palo metallico
utilizzato per la copertura UHF.
Questo accorgimento, che
ci servirà da utile lezione per installazioni future, ha permesso il regolare
funzionamento della rete, la cui utilità ha avuto pratica conferma
nell’individuazione in tempo reale, quasi al termine della corsa, di una
autovettura ferma per guasto lungo il tracciato, permettendo agli organizzatori
della gara di valutare visivamente la possibilità o meno di far proseguire le
partenze.
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Foto 11 –
postazione video alla partenza |
Foto 12 –
immagine dell’arrivo ricevuta alla partenza |
Foto 13 – altra telecamera ricevuta |
Quasi alle 17,00, al
temine della manifestazione sportiva, il nostro lavoro di radioamatori non era
ancora finito. Mancava naturalmente lo smontaggio dei nodi, aiutati in questo
anche da IZ0IWD Marco che ci aveva raggiunto a mezzogiorno per l’assistenza
radio. E mancava naturalmente la valutazione della giornata. Valutazione non
solo razionalmente tecnica, ma anche e soprattutto emotiva, di una giornata
faticosa ma bella, passata all’insegna del puro spirito amatoriale con
nell’anima la convinzione di aver dato il nostro piccolo ma sostanziale
contributo.
Un contributo che la storica sezione ARI di Civitavecchia, nei suoi primi 40
anni di vita e grazie a tutti i radioamatori che in questo lasso di tempo hanno
fornito e forniscono le loro capacità tecniche e la loro disponibilità operativa
aggiunge, tassello su tassello, mattone su mattone ,coniugando tradizione ed
innovazione, alla diffusione ed allo sviluppo dell’attività radio nella nostra
città, nel nostro paese e nel mondo.
73 IW0DVV
inserito da: IW0DVV,
Mariano -
5 settembre 2013