Cómo funciona la localización GPS por LoRa

La respuesta corta

Un localizador GPS LoRa hace dos trabajos. Su receptor GPS calcula la posición con los satélites, sin ninguna red. Su radio LoRa lleva después esa posición muy lejos, con muy poca energía, hasta otra radio LoRa que llevas tú. Con Nelos, tu móvil (emparejado con tu radio por Bluetooth) le pide la posición al localizador y muestra la respuesta en un mapa sin conexión. Entre medias no hay SIM, ni antenas, ni servidores: por eso funciona sin cobertura. Las contrapartidas son el alcance, que depende del terreno, y la velocidad de actualización, que se mide en segundos o minutos, no de forma continua.

Las piezas

1. El localizador: un pequeño dispositivo con batería, GPS y radio LoRa, en el collar, en la mochila o en la bici. Sin pantalla y sin necesidad de móvil.
2. LoRa: abreviatura de «Long Range». Una técnica de radio que cambia velocidad de datos por sensibilidad, para que mensajes pequeños se oigan lejos con poca potencia. Usa bandas de uso libre que cambian según la región, como 868 MHz en Europa y 915 MHz en Norteamérica.
3. MeshCore: el firmware de código abierto que funciona en el localizador y en las radios. Define cómo se dirigen los mensajes, cómo los reenvían los repetidores y cómo se responden. Nelos habla MeshCore; por eso los localizadores necesitan firmware MeshCore. (Consulta ¿qué es MeshCore?)
4. Tu radio: un dispositivo LoRa compatible que llevas encima, emparejado con el móvil por Bluetooth.
5. Nelos: la app que envía las consultas de posición, muestra los localizadores en un mapa sin conexión, comprueba las zonas seguras y guarda el historial en tu móvil.

Se pide, no se transmite sin parar

Un localizador con SIM puede subir su posición cada pocos segundos porque una red móvil tiene capacidad de sobra. Un canal LoRa es muy distinto:

• Cada mensaje ocupa tiempo en el aire. Con los ajustes de largo alcance que hacen útil a LoRa, un solo paquete pequeño puede ocupar el canal una buena parte de un segundo o más.
• El canal es compartido. Todas las radios al alcance (las de tu grupo y quizá las de otros) se turnan en la misma frecuencia.
• Hay normas que limitan la emisión. En algunas regiones, como buena parte de Europa, las radios solo pueden emitir una pequeña parte del tiempo en estas bandas.
• Las baterías son pequeñas. Emitir es lo que más gasta la batería de un localizador.

Por eso Nelos no hace que los localizadores emitan constantemente. Tu móvil pregunta, a través de tu radio, y el localizador responde con su última posición y su nivel de batería:

• Automáticamente cada pocos minutos, también con la pantalla apagada si activas la conexión en segundo plano.
• Cuando quieras, con «Actualizar».
• En el modo Buscar, mucho más a menudo, durante un tiempo limitado cada vez: actualizaciones frecuentes durante una búsqueda, a cambio de gastar más batería del localizador.
• Nunca mientras la localización está en pausa, lo que ahorra batería; «Actualizar» sigue funcionando.

Esto es lo que significa, siendo realistas, «tiempo real» sin red móvil: una posición reciente cada vez que la pides, dentro del alcance, no una línea segundo a segundo en el mapa.

¿Qué antigüedad tiene la posición?

Mientras un localizador ve el cielo, su GPS mantiene una posición actualizada, así que cada respuesta indica dónde está ahora. En interiores, bajo vegetación densa o dentro de un vehículo, el GPS puede perder la señal. El localizador sigue respondiendo por LoRa, pero repite su última posición válida. Nelos muestra la antigüedad de la última posición, para que distingas entre «está aquí ahora» y «estuvo aquí por última vez».

La precisión es la de un GPS normal: normalmente unos pocos metros a cielo abierto, peor entre edificios, en desfiladeros y bajo árboles densos.

Qué determina el alcance

Nadie puede prometer honestamente un alcance LoRa. La misma pareja de dispositivos puede cruzar todo un valle desde una colina y no pasar de unas pocas calles en una ciudad densa. Lo que más importa:

• Línea de visión. Las montañas, los edificios y el propio suelo bloquean la señal; los árboles, las hojas mojadas y las personas la debilitan.
• Altura. Elevar cualquiera de las radios ayuda más que casi cualquier otra cosa. Un localizador en el cuello de un perro va pegado al suelo, y eso resta alcance.
• Antenas y hardware. Las antenas pequeñas integradas cambian alcance por tamaño.
• Configuración de radio y región. La frecuencia, los límites de potencia y la configuración de tu red influyen.
• Repetidores. Un repetidor en un punto alto recibe los mensajes y los reenvía, así que dos dispositivos que no se oyen pueden conectarse a través de él.

Las radios y los localizadores normales no reenvían mensajes de otros dispositivos por defecto. Los repetidores sí, y algunas radios y localizadores compatibles se pueden poner en modo repetidor para reenviar los de los dispositivos cercanos, gastando más batería. Si vuelves a menudo a la misma zona, un repetidor bien colocado suele ser la mayor mejora posible; consulta ¿necesitas un repetidor LoRa?

Zonas seguras: se comprueban en tu móvil

Una zona segura es un círculo (de 100 m a 2 km) que dibujas alrededor de un lugar como un camping o una casa de campo y asignas a uno o varios localizadores. El localizador no sabe nada de ella. Con cada posición nueva, Nelos la compara con la zona en tu móvil. Cuando un localizador ha salido claramente (Nelos espera una segunda posición de confirmación para evitar falsas alarmas por las oscilaciones del GPS), recibes una notificación, y otra cuando vuelve. En la práctica, el aviso suele llegar unos minutos después de cruzar el límite, y solo mientras tu radio está conectada y al alcance del localizador.

Cómo se configura un localizador

Con tu radio conectada, añades un localizador en Nelos teniéndolo cerca del móvil. Nelos lo configura por Bluetooth con los ajustes de frecuencia de tu radio para que los dos se oigan. Si más adelante cambias el país o la frecuencia de tu radio, vuelve a añadir el localizador. Los localizadores aparecen para tu equipo en el mapa compartido; el plan gratuito incluye un localizador por equipo.

Adónde van las posiciones

Las consultas de posición y las respuestas viajan por el aire entre tus radios. Nelos no necesita cuenta y no envía las posiciones de los localizadores a ningún servicio en la nube; el historial de posiciones recibidas se guarda solo en tu móvil. Como cualquier señal de radio, las transmisiones LoRa pueden recibirlas otros equipos al alcance, así que tómalo como una herramienta de coordinación para tu grupo, no como una caja fuerte.

La localización LoRa, comparada

• frente a los localizadores con SIM: la red móvil te llega desde cualquier sitio con cobertura, normalmente con suscripción; LoRa funciona sin cobertura, pero solo dentro del alcance de la radio.
• frente a etiquetas Bluetooth como AirTag: las etiquetas dependen de quien pase cerca; con LoRa preguntas directamente al localizador. Consulta AirTag o localizador GPS.
• frente al satélite: el satélite funciona casi en cualquier parte y puede llegar a los servicios de rescate, normalmente con suscripción; LoRa mantiene conectado a un grupo sobre el terreno sin coste periódico. Consulta malla LoRa o mensajero satelital.

Dónde encaja

La localización GPS por LoRa brilla cuando las personas y cosas que localizas se quedan a unas pocas colinas de ti: un perro alrededor del campamento o en el sendero, niños en un camping o un festival, un grupo de senderismo repartido a lo largo de una ruta. Si buscas un localizador listo para usar, mira el SenseCAP T1000-E o los demás localizadores compatibles.