Gateway LoRa con licenza radioamatoriale: ponte tra radio e reti IP

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I dispositivi LoRa portano messaggi per chilometri, ma da qualche parte quel traffico radio deve passare in una rete IP: Internet, HAMNET o una mappa. Se ne occupa il gateway. Chi ha una licenza radioamatoriale può fare più di un utente ISM, anche se non esattamente quanto si legge in giro.

Questo articolo mostra i tipi di gateway, cosa offre davvero la licenza sul piano normativo, quale hardware e software si usano oggi e perché il sito decide il successo dell'installazione. Per il quadro generale sulle reti mesh c'è il confronto tra MeshCom e Meshtastic.

Cosa distingue un gateway da un nodo

Un gateway LoRa collega l'interfaccia radio a una rete IP. Riceve i pacchetti LoRa e li inoltra via Ethernet, Wi-Fi, HAMNET o rete cellulare, e viceversa. Un nodo normale invece parla solo dentro la mesh, senza uscita verso l'esterno. Il gateway è ciò che unisce isole radio locali in una rete più grande.

Quattro varianti contano in ambito radioamatoriale:

  • Gateway MeshCom: ponte tra la mesh MeshCom e HAMNET o Internet, progetto nato nella comunità austriaca
  • Gateway MQTT Meshtastic: collega una mesh Meshtastic a Internet via MQTT
  • iGate LoRa APRS: raccoglie i pacchetti APRS e li immette in APRS-IS
  • Gateway LoRaWAN: la classica scatola IoT a otto canali verso un server come ChirpStack o The Things Network. Appartiene alla banda ISM, il motivo è più avanti

Il quadro normativo, contato con onestà

In Europa LoRa si usa in due modi e le differenze sono notevoli. Solo che non lo sono sotto ogni aspetto come suggeriscono molte guide.

Uso ISM senza licenza

  • 868 MHz: 25 mW ERP con duty cycle dell'uno per cento tra 868,0 e 868,6 MHz, dove stanno quasi tutti i canali LoRa, cioè 36 secondi di trasmissione all'ora. Altri sotto-intervalli hanno valori propri, per esempio 869,4-869,65 MHz consente il dieci per cento
  • 433 MHz: 10 mW ERP e duty cycle del dieci per cento secondo la Raccomandazione ERC 70-03 per dispositivi a corto raggio
  • Cifratura: permessa e abituale
  • Licenza: non serve, ma non esiste alcuna protezione dai disturbi

70 cm con licenza radioamatoriale

  • Potenza in Austria: 200 watt per la classe 1 su 430-439,1 MHz. Il kilowatt esiste solo con livello di potenza B o C ed esclusivamente per EME e meteor scatter con Yagi da almeno 15 dBd di guadagno. Dettagli nell'articolo sull'ordinanza sull'utilizzo delle frequenze
  • Duty cycle: nessun limite, il funzionamento continuo è ammesso
  • Antenne: libere, guadagno e altezza non sono un problema autorizzativo perché non è la potenza irradiata a essere limitata come in ISM
  • Cifratura: vietata, tutte le emissioni devono essere in chiaro
  • Nominativo: obbligatorio, ogni stazione si identifica

E ora la verifica di realtà che raramente si legge. Quei 200 watt sono praticamente privi di significato. Un modulo SX1262, il chip di ogni scheda Heltec o LILYGO, eroga al massimo circa 22 dBm, cioè circa 160 milliwatt. Anche i moduli con stadio finale integrato arrivano a un watt. Trasmettere LoRa con 200 watt richiederebbe un amplificatore lineare per un segnale a inviluppo costante, e nessuno lo fa. Il vantaggio reale della licenza sta altrove: niente duty cycle, niente tetto di 10 mW, antenna libera.

Il secondo equivoco riguarda i disturbi. L'intervallo da 433,05 a 434,79 MHz è banda ISM e si trova interamente dentro l'allocazione radioamatoriale dei 70 cm. È esattamente lì che lavorano MeshCom su 433,175 MHz e LoRa APRS su 433,775 MHz. Quelle frequenze si condividono con termometri senza fili, stazioni meteo, apricancelli e cuffie. La licenza dà più diritti, non uno spettro più pulito. Spettro radioamatoriale davvero protetto significherebbe salire sopra 434,79 MHz o scendere sotto 433,05 MHz, cosa che né l'hardware disponibile né le reti esistenti prevedono.

Traliccio con gateway LoRa, antenne omnidirezionali e parafulmine contro il cielo azzurro
L'altezza batte la potenza: traliccio con diversi gateway LoRa e antenne omnidirezionali. Per la copertura questo sito vale più di qualsiasi stadio amplificatore. Foto: Fabian Horst, CC BY 4.0, via Wikimedia Commons.

LoRaWAN non rientra nella licenza

Qui serve una posizione chiara, perché in rete circola il contrario. LoRaWAN cifra per progetto. Ogni pacchetto porta una cifratura AES-128 del payload con l'AppSKey e una protezione di integrità con il NwkSKey. Non è disattivabile, fa parte della specifica. Le emissioni cifrate non sono ammesse nel servizio di radioamatore.

Ne consegue che LoRaWAN, The Things Network e ChirpStack sono tecnologia ISM. Si usano a 868 MHz con 25 mW e l'uno per cento di duty cycle, senza alcuna licenza. Chi vuole i propri sensori in banda radioamatoriale non usa LoRaWAN ma LoRa grezzo con protocollo aperto: MeshCom, Meshtastic in modalità licenza oppure un piccolo formato di pacchetto proprio.

MeshCom: la rete austriaca

MeshCom è la rete con il legame più forte con il radiantismo nell'area di lingua tedesca, sostenuta dall'ambiente ÖVSV e dall'Institute of Citizen Science. I dati essenziali:

  • Frequenze: 433,175 MHz per la messaggistica, 433,775 MHz per le posizioni
  • Firmware: sviluppo autonomo mantenuto su GitHub sotto icssw-org, oggi la serie 4.x, ultima release v4.35s del 3 settembre 2026
  • Cifratura: nessuna, la PSK è impostata su NONE per scelta, come richiedono le norme radioamatoriali
  • Hardware: LILYGO T-Beam, LILYGO TTGO LoRa, Heltec LoRa 32, RAK WisBlock 4631, cioè ESP32 o nRF52 con chip LoRa
  • Collegamento del gateway: il gateway parla il protocollo APRS verso un server MeshCom, via HAMNET o Internet
  • Panoramica: quali nodi e gateway sono attivi in questo momento si vede sulla dashboard meshcom.oevsv.at

Per costruirne uno servono una scheda supportata, il firmware MeshCom, un nominativo e un sito con accesso Wi-Fi o HAMNET. La configurazione avviene dall'interfaccia web integrata.

Meshtastic in modalità licenza

Meshtastic è l'ecosistema internazionale più grande e nasce configurato per l'uso ISM. Per il servizio radioamatoriale esiste però un interruttore dedicato da conoscere.

Piccolo nodo Meshtastic con display OLED che mostra la regione EU_868 e la versione del firmware, con cavo d'antenna collegato
Un nodo Meshtastic mostra sul display la regione impostata, qui EU_868. Per lavorare in 70 cm deve comparire EU_433, altrimenti l'apparato trasmette nella banda sbagliata. Foto: -stk, CC BY-SA 4.0, via Wikimedia Commons.

I punti chiave per l'uso sotto licenza:

  • Impostare la regione EU_433. Dopo un reset di fabbrica l'apparato si posiziona sullo slot 4 a 433,875 MHz
  • Conoscere i limiti di fabbrica. Per EU_433 il firmware stesso limita a 10 dBm e impone un duty cycle del dieci per cento, calcolato ogni minuto su un'ora mobile. Sono vincoli ISM in software, non norme radioamatoriali
  • Attivare la modalità HAM. La documentazione è esplicita: chi opera sotto licenza attiva la modalità HAM e disattiva la cifratura. Con is_licensed impostato il firmware toglie i propri limiti di potenza
  • Nominativo come long name. Così l'identificazione è soddisfatta
  • Controllare di persona la PSK. Non dare per scontato che la chiave sparisca da sola: aprire le impostazioni del canale e cancellarla se è ancora presente

Il gateway nasce attivando su una scheda con Wi-Fi il modulo MQTT, indicando un broker e abilitando uplink e downlink sul canale. Come opzione, il "map reporting" registra l'apparato sulla mappa mondiale.

iGate LoRa APRS

Un iGate riceve i pacchetti LoRa APRS su 433,775 MHz e li inoltra ad APRS-IS, così le stazioni compaiono su siti come aprs.fi, senza TNC classico né packet a 1200 baud. Il firmware più diffuso è di CA2RXU e gira su LILYGO T-Beam o schede Heltec: si scrive con un web flasher nel browser e si configura da una pagina web integrata con nominativo, Wi-Fi e accesso APRS-IS.

Con una discreta antenna sul tetto un iGate del genere sente pacchetti a 30-50 chilometri, molto di più da una cima. Anche qui: lavorare su 433,775 MHz è servizio di radioamatore e richiede la licenza.

E MeshCore?

MeshCore è il terzo grande ecosistema mesh e in Austria oggi il più in crescita, sostenuto tra gli altri dall'iniziativa carinziana CarinthiaMesh. Tecnicamente instrada in modo diverso da Meshtastic: solo i ripetitori fissi inoltrano i pacchetti, i portatili si limitano a trasmettere e ricevere. Ne risulta molto meno traffico di fondo, ma servono persone che mettano ripetitori in posizioni buone. Quanto in fretta possa andare lo racconta il resoconto sui 32 siti in due settimane.

Per questo articolo conta però un punto preciso: MeshCore lavora nella banda ISM dei 868 MHz e usa la cifratura. Le chiavi di canale derivano dal nome del canale e i messaggi diretti sono cifrati end to end. Esattamente come LoRaWAN, quindi, non è tecnologia per la banda radioamatoriale ma uso libero a 25 mW con duty cycle. Non è un difetto, è un obiettivo diverso: MeshCore vuole funzionare senza esame e senza nominativo.

In pratica la divisione è netta. Chi vuole un gateway con i vantaggi della licenza finisce su MeshCom o Meshtastic in modalità HAM sui 70 cm. Chi vuole una rete per tutti, vicini senza licenza compresi, installa un ripetitore MeshCore a 868 MHz. La stessa scheda fa entrambe le cose, si decide al momento del flash, e molti radioamatori usano semplicemente due apparati. Quali nodi sono attivi nei dintorni lo mostra per Meshtastic la nostra Meshmap.

Hardware: piccolo, medio, grande

Le schede a canale singolo bastano per MeshCom, Meshtastic e LoRa APRS, perché queste reti usano una frequenza fissa:

  • Heltec LoRa 32 V3: compatta, con OLED, la classica per un gateway fisso con antenna esterna
  • LILYGO T-Beam: ESP32 con GPS e alloggiamento 18650, comoda se l'apparato deve anche segnalare la posizione
  • RAK WisBlock 4631: piattaforma nRF52 con consumo a riposo bassissimo, prima scelta per il solare. Con il modulo Ethernet RAK13800 è anche la via più comune a un gateway via cavo invece che in Wi-Fi

I gateway a otto canali come RAK WisGate o Dragino LPS8 sono hardware LoRaWAN per la banda ISM. Le reti radioamatoriali non ne hanno bisogno.

Gateway autocostruito in contenitore stagno bianco: Raspberry Pi, scheda concentratore iC880a, splitter PoE e connettore d'antenna
Gateway autocostruito con Raspberry Pi, scheda concentratore e splitter PoE in contenitore IP. Lo schema viene dal mondo LoRaWAN, ma l'idea di confezionamento vale per qualsiasi gateway da esterno. Foto: Fabian Horst, CC BY-SA 4.0, via Wikimedia Commons.

Il sito conta più di tutto

LoRa a 433 MHz si comporta in buona sostanza come una tratta a vista. Edifici, colline e bosco bagnato attenuano parecchio e nessuna impostazione software compensa. Il parametro dominante è quindi l'altezza dell'antenna, e nient'altro le si avvicina.

Sulla zona di Fresnel circola una regola pratica spesso citata male. Il raggio della prima zona di Fresnel a metà tratta vale

r ≈ 8,66 · √(D / f), con D in chilometri e f in gigahertz.

A 433 MHz risultano circa 13 metri a 1 chilometro, circa 29 metri a 5 chilometri e circa 42 metri a 10 chilometri. Chi cita 13 metri per una tratta di dieci chilometri progetta con un ottimismo tre volte eccessivo. In pratica basta lasciare libero circa il 60 per cento della zona, ma una fascia di alberi proprio sulla linea costa comunque segnale sensibile.

Per pianificare bastano strumenti gratuiti: HeyWhatsThat mostra quali orizzonti sono visibili da un punto e le mappe di MeshCom e Meshtastic rivelano quali nodi sono davvero attivi nei dintorni.

Antenna, cavo, contenitore

L'antennina in dotazione alla scheda non va bene per un gateway fisso. L'antenna esterna è l'investimento più efficace:

  • Collineare omnidirezionale da 5 a 8 dBi: lo standard per i gateway, di solito lunga 0,5-1 metro
  • Ground plane autocostruita: un radiatore da un quarto d'onda di circa 16,5 centimetri per 433 MHz più quattro radiali, costo dei materiali quasi nullo
  • Yagi: per collegamenti punto-punto fissi tra due siti, con guadagno utile e direzione preferenziale netta

Per il cavo valgono le regole UHF di sempre: corto, e a 433 MHz RG-58 solo per pochi metri. Per tratte più lunghe servono Aircell 7, Ecoflex 10 o LMR-400, vedi il nostro confronto tra cavi. Due metri di cavo sottile mangiano più di quanto si creda, e la ricezione soffre quanto la potenza trasmessa.

Antenna omnidirezionale in vetroresina con staffa, adattatore da N a SMA e cassetta stagna per l'elettronica
Costruzione di un nodo esterno stagno: omnidirezionale in vetroresina, breve cavetto di collegamento, elettronica in una cassetta con pressacavi e attacco per un pannello solare. Foto: -stk, CC BY-SA 4.0, via Wikimedia Commons.

Alimentazione

  • PoE: la soluzione elegante sul tetto, un cavo solo per corrente e rete. Le schede piccole non hanno ingresso PoE, basta però uno splitter verso USB da pochi euro. Chi vuole Ethernet direttamente sul nodo abbina RAK4631 e RAK13800
  • Alimentatore: più che sufficiente all'interno, un gateway ESP32 assorbe meno di un watt
  • Solare: per siti isolati. Una scheda nRF52 come la RAK4631 con pannellino e cella LiFePO4 lavora autonoma anche d'inverno, mentre un gateway con Raspberry Pi da tre a cinque watt richiede pannello ben più grande e più batteria

Per i siti di vetta la combinazione pannello, regolatore di carica e LiFePO4 è la strada collaudata, perché queste celle sopportano il freddo meglio delle litio-ione.

Cosa funziona in Austria

  • MeshCom: gateway su cime e presso le sezioni, più fitti in Alta Austria, Stiria e Tirolo. Lo stato attuale si vede sulla dashboard
  • LoRa APRS: numerosi iGate su 433,775 MHz, visibili su aprs.fi
  • HAMNET come dorsale: molti siti si appoggiano a HAMNET invece che a Internet commerciale e restano raggiungibili anche durante i guasti dei provider
  • TTN: in banda ISM, soprattutto a Vienna e in Bassa Austria, per sensori IoT senza licenza
  • AREDN: in alcuni siti combinato, LoRa per la messaggistica a banda stretta, AREDN per il collegamento IP a banda larga

Chi vuole vedere il proprio traffico invece che solo leggerlo: con un WebSDR i pacchetti LoRa si seguono nella cascata e si possono perfino decodificare, come descritto nell'articolo su LoRa mesh in OpenWebRX+.

Pratica che ha funzionato

  • Prima l'antenna, poi la potenza. Tre metri di altezza in più valgono più di qualsiasi impostazione nel firmware
  • Rispettare il tempo d'aria. Nel radiantismo non c'è duty cycle, ma la mesh ha eccome un limite di capacità. Intervalli di telemetria brevi e hop limit generosi soffocano una rete che con valori sensati funziona benissimo
  • Prevedere la protezione da fulmini. Antenna sul tetto significa messa a terra e scaricatore nel cavo coassiale, non un accessorio opzionale
  • Costruire per il meteo. Contenitore IP65, pressacavi, ansa di gocciolamento. L'acqua trova ogni apertura
  • Prevedere la manutenzione remota. Nessuno sale sul tetto per un aggiornamento firmware, quindi copertura Wi-Fi o aggiornamenti OTA
  • Verificare nominativo e testo in chiaro. Prima del funzionamento continuo, controllare che la cifratura sia davvero spenta e che il nominativo venga trasmesso

Video sull'argomento

MeshCom come rete di messaggistica fatta dai radioamatori per i radioamatori (Tech Minds, EN)
Configurazione e prova di un iGate LoRa APRS con tracker (Tech Minds, EN)
LoRa APRS in pratica: iGate e digipeater a confronto (Radiohyperactivity, LB5JJ, EN)

Il primo gateway

  1. Scegliere l'hardware: Heltec LoRa 32 V3 per iniziare semplice, RAK4631 per il solare, con RAK13800 se serve Ethernet al posto del Wi-Fi
  2. Procurarsi l'antenna: omnidirezionale 433 MHz da 5 dBi, cavo adeguato e protezione da sovratensioni
  3. Scrivere il firmware: MeshCom, Meshtastic o iGate LoRa APRS secondo la rete di destinazione, tutti con web flasher nel browser
  4. Configurare: nominativo, regione EU_433 o frequenza MeshCom, cifratura spenta, modalità gateway attiva
  5. Montare: il più in alto possibile, con vista libera verso le direzioni da cui arriva il traffico
  6. Verificare: sulla dashboard o su aprs.fi controllare che il gateway compaia e inoltri pacchetti

Con circa 60 euro c'è un gateway funzionante sul tetto, e ogni gateway in più migliora la copertura per tutti nei dintorni. È questo il bello: non si costruisce solo per sé, si costruisce una rete che esiste soltanto se la si fa insieme.

73 – la vostra redazione di oeradio.at


Nota di trasparenza

Questo articolo è stato ricercato e scritto con il supporto dell'IA (Claude, Anthropic). La redazione ha verificato e curato tutti i contenuti. I valori di potenza provengono dall'ordinanza austriaca sull'utilizzo delle frequenze, i dati di rete dal wiki ÖVSV e dal progetto MeshCom. Segnalazioni e correzioni a [email protected].

Domande frequenti

Cosa offre concretamente la licenza radioamatoriale con LoRa?Tre cose: nessun limite di duty cycle, nessun tetto di 10 mW e libertà di antenna. I 200 watt ammessi in 70 cm restano teorici, perché i moduli LoRa commerciali si fermano intorno ai 160 milliwatt. Il guadagno reale sta nell'antenna, nell'altezza e nel funzionamento continuo.
I 433 MHz in banda radioamatoriale sono davvero meno disturbati degli 868?No, è un equivoco diffuso. L'intervallo da 433,05 a 434,79 MHz è banda ISM e si trova dentro i 70 cm radioamatoriali. È proprio lì che lavorano MeshCom e LoRa APRS, insieme a termometri senza fili, stazioni meteo e apricancelli. Più potenza sì, meno disturbi no.
Posso usare LoRaWAN con ChirpStack in banda radioamatoriale?No. LoRaWAN cifra obbligatoriamente con AES-128 e le emissioni cifrate non sono ammesse nel servizio di radioamatore. LoRaWAN, TTN e ChirpStack appartengono alla banda ISM.
Qual è la differenza tra nodo e gateway?Un nodo comunica solo via radio dentro la mesh. Un gateway è un nodo con collegamento IP: unisce l'isola radio locale a HAMNET o a Internet e collega tra loro isole lontane.
Quali frequenze usano le reti in Austria?MeshCom lavora su 433,175 MHz e invia le posizioni su 433,775 MHz. Gli stessi 433,775 MHz sono usati da LoRa APRS. Dopo un reset di fabbrica Meshtastic in regione EU_433 si posiziona sullo slot 4 a 433,875 MHz.
E MeshCore, si può usare sotto licenza sui 70 cm?No. MeshCore è una rete a 868 MHz e usa la cifratura: chiavi di canale derivate dal nome, messaggi diretti end to end. È uso libero in banda ISM. Per il radiantismo con nominativo restano MeshCom o Meshtastic in modalità HAM.
Quanto deve essere alta l'antenna?Il più possibile, perché LoRa in 70 cm richiede praticamente vista ottica. Un tetto a dieci metri copre circa 5-15 chilometri in pianura, un sito di montagna 30-80 chilometri e oltre.
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