Una excelente utilidad para el enlace de radio de largo alcance basado en WiFi

Se dio a conocer el lanzamiento de la nueva versión del proyecto WFB-ng 23.01, que desarrolla una pila de software para crear enlaces de comunicación directos a largas distancias utilizando tarjetas inalámbricas convencionales.

El proyecto WFB-ng proporciona un transporte de datos que utiliza paquetes WiFi de bajo nivel para evitar las limitaciones de distancia y latencia de la pila ordinaria IEEE 802.11. Una aplicación típica del proyecto es mantener un canal de comunicación con un dron y transmitir un flujo de video desde las cámaras conectadas a él.

El canal de comunicación se proporciona cambiando la tarjeta inalámbrica al modo de transmisión (transmisión) y el uso de paquetes WiFi de bajo nivel sin reconocimiento de transmisión (ACK), que, en comparación con la pila IEEE 802.11 habitual, permite eludir las restricciones de distancia y reducir los retrasos en la transmisión de datos.

Los beneficios de WFB-ng incluyen:

• Mapa 1:1 de paquetes RTP a IEEE80211 para latencia mínima (no serializa a byte steam)
• Compatibilidad con FEC inteligente (paquete de rendimiento inmediato al decodificador de video si la canalización FEC no tiene espacios)
• Telemetría mavlink bidireccional
• Compatibilidad con túnel IP sobre WFB. Puede transmitir paquetes IP ordinarios a través de un enlace WFB.
•  Utiliza codificación FEC menos eficiente y no agrega paquetes pequeños.
• Diversidad automática de TX (seleccione la tarjeta TX basada en RX RSSI)
• Cifrado y autenticación de flujo (libsodium)
• Operación distribuida. Puede recopilar datos de tarjetas en diferentes hosts. Por lo tanto, no se limita al ancho de banda de un solo bus USB.
• Agregación de paquetes mavlink. No envía paquetes wifi para cada paquete mavlink.
• OSD mejorado para Raspberry PI (consume un 10 % de CPU en PI Zero) o cualquier otro sistema compatible con gstreamer (Linux X11, etc.). Compatible con cualquier resolución de pantalla. Soporta corrección de aspecto para escalado PAL a HD.
• Proporciona túnel IPv4 para uso genérico

Además de un canal unidireccional de alta velocidad para la transmisión de video, se soporta la instalación de un enlace bidireccional para el intercambio de datos, sobre el cual se puede levantar un túnel TCP/IP. Para controlar el dron durante el vuelo, WFB-ng también puede reenviar el protocolo MAVLink, que se utiliza para transmitir telemetría y control externo mediante el software QGroundControl.

Del lado del dron y la estación terrestre, se pueden usar módulos inalámbricos basados ​​en el chip RTL8812au, que se puede cambiar al modo de monitoreo aéreo, como ALPHA AWUS036AC . Requiere un controlador de Linux especialmente modificado para funcionar.

En teoría, las tarjetas basadas en Atheros AR9271, AR9280 y AR9287 pueden ser compatibles, pero su funcionamiento no ha sido probado. Al utilizar el módulo inalámbrico Alfa AWU036ACH y una antena con un coeficiente de 20dBi, es posible lograr una distancia de transmisión de datos de hasta 20 km.

La eficiencia de la transferencia de datos se puede mejorar agregando pequeños paquetes MAVLink e IP en fragmentos de datos más grandes antes de enviarlos. Los paquetes de video RTP se asignan uno a uno a los paquetes IEEE80211.

Para aumentar el alcance en las estaciones terrestres, es posible dividir automáticamente el canal de transmisión utilizando varias tarjetas inalámbricas con antenas direccionales y omnidireccionales. Para protegerse contra la interceptación de información, todos los datos se cifran y la conexión se auténtica. Los códigos FEC (corrección de errores hacia adelante) se utilizan para la corrección de errores.

Sobre la nueva versión se destaca por una revisión significativa del protocolo, por lo que se rompe la compatibilidad con versiones anteriores.

Los paquetes de sesión tienen parámetros de corrección de errores (FEC) incorporados, con los que puede aplicar diferentes configuraciones para el tráfico entrante y saliente.

Ademas de ello, tambien se destaca que se agregó soporte para la agregación de pequeños paquetes IP similares a los paquetes MAVLink, asi como tambien se ha agregado soporte para transmisión de video usando el protocolo RTSP a la interfaz WFB-ng-OSD.

Descargar y obtener

Para los interesados en el proyecto, deben saber que los desarrollos se distribuyen bajo la licencia GPLv3, ademas de que se generan compilaciones listas para el sistema del entorno Linux con WFB-ng preconfigurado para placas Raspberry PI 3B (986 MB).

Cabe destacar que se está desarrollando una interfaz OSD para el seguimiento visual de los parámetros del dron, que se muestra sobre el video en vivo.

Los archivos, asi como instrucciones y demás información se pueden obtener desde el siguiente enlace.