Arquitectura · Comunicaciones
Enlace múltiple de comunicaciones redundante
Combinar varios tipos de comunicación distintos significa que hay múltiples formas de llegar al dron: el mando RC como última garantía manual, la telemetría para monitorización local, el 4G/LTE para control remoto sin límite de alcance, y el WiFi como respaldo adicional de corto alcance cuando el dron y la estación están cerca.
Por qué redundancia
Ningún canal único es de fiar en el campo
Es un principio básico de ingeniería de comunicaciones: un sistema crítico no debería depender de un solo punto de fallo. Una radio RC puede sufrir interferencias, una red 4G puede no tener cobertura en una zona de montaña, y un enlace de telemetría puede degradarse por distancia. Guardian Eye combina RC, telemetría, 4G/LTE y WiFi precisamente para que el fallo de uno no deje al dron incomunicado.
Jerarquía de seguridad
No todos los enlaces tienen el mismo peso: el mando RC es siempre la última línea de control manual y no depende de ningún ordenador de a bordo ni de cobertura de red — es la vía que garantiza que, pase lo que pase con el software, el piloto sigue teniendo el mando.
Mando RC
2.4 GHz
Seguridad y normativa: control manual prioritario. Pilota el dron en tiempo real sin pasar por ningún ordenador ni por la estación de tierra.
FlySky FS-i6X (mando) / FS-iA10B (receptor)
Telemetría
433 MHz
No es solo monitorización: es un enlace bidireccional con la estación de tierra. Además de recibir posición, batería y estado, permite enviar órdenes de vuelo —iniciar una misión, RTL— a través de Mission Planner o QGroundControl.
Banda ISM · módulo TELEM a bordo + receptor USB en tierra
WiFi / 4G-LTE
Corto y largo alcance
Dos enlaces de datos según la distancia: WiFi para el corto alcance entre el dron y la estación de tierra, y 4G/LTE para el largo alcance. Es también la vía que usa el panel de control (PWA) para enviar órdenes al dron desde cualquier sitio, no solo desde el campo de vuelo.
WiFi: enlace local dron ↔ estación · 4G/LTE: módem USB + AWS EC2
En conjunto, esto nos da varias vías reales para manejar el dron, no solo una: el mando RC para el control manual directo; la telemetría, con Mission Planner o QGroundControl —el software de estación de tierra (GCS) que habla MAVLink con el autopiloto— para ver en tiempo real posición, altitud y batería, y también enviar órdenes (subir una misión, forzar un RTL) sin tocar el mando; y —gracias al panel de control (PWA) que construimos sobre WiFi/4G-LTE— la posibilidad de operar el dron desde cualquier sitio con conexión, no solo desde el campo de vuelo. Detalle completo del panel en Software & Cloud.
Comunicaciones seguras usando Tailscale
Tailscale es una red privada virtual (VPN) que crea una malla segura entre todos los dispositivos del proyecto — el dron y su Raspberry Pi, el ordenador de tierra y el servidor en la nube — como si todos estuvieran conectados a la misma red local, estén donde estén. Está construida sobre WireGuard, un protocolo VPN moderno centrado en simplicidad y cifrado fuerte por defecto.
Permite conectarse al dron y a su ordenador de a bordo aunque no tengan una dirección IP fija o pública — por ejemplo, cuando están conectados a través de una tarjeta 4G, cuya IP puede cambiar en cada conexión.
Cifra todo el tráfico entre el dron, el ordenador de tierra y la nube, de modo que nadie pueda interceptar ni manipular las comunicaciones ni los comandos de vuelo — un requisito de seguridad no negociable cuando se controla un vehículo real a distancia.
Notas técnicas · Limitaciones que asumimos
¿Necesito obligatoriamente un AP para mi WiFi?
Con la actual configuración, asumimos conscientemente una limitación, ya que dependemos de un AP. Sin embargo, esto no es necesariamente un problema: aunque la configuración actual no permite que el WiFi funcione por sí solo —necesita que algo más, un MiFi o nuestro propio ordenador, haga de punto de acceso (AP o Access Point) al que se conecta la Raspberry Pi—, disponemos también de un acceso móvil, por lo que si no tenemos posibilidad de acceder a un AP, podemos usar esta conexión.
La Raspberry Pi se conecta al WiFi como un dispositivo más, no lo genera ella misma: necesita un MiFi (un router portátil con su propia tarjeta SIM) o un ordenador configurado como AP, a los que también se conectan los dispositivos en tierra que quieran ver el vídeo o los datos en tiempo real desde cerca. Para eso, la Raspberry Pi debe tener configurado de antemano el SSID de esa red WiFi al que conectarse. Esa dependencia del AP se nota especialmente en el alcance: sin equipos WiFi profesionales ni APs de alta potencia, el alcance efectivo de este enlace es reducido, de apenas unas decenas de metros entre el dron y el punto de acceso —muy por debajo del alcance que sí tienen la telemetría o el 4G—. Por eso, precisamente, tener el respaldo de la conexión móvil marca la diferencia: nos permite seguir operando con normalidad incluso cuando no hay ningún AP disponible cerca, sin que el proyecto dependa de una única vía de acceso.
Conectividad avanzada
La opción profesional: WiFi personalizado
El WiFi estándar tiene un límite de alcance real, y no es una limitación exclusiva nuestra: es la razón por la que los grandes fabricantes de drones no usan WiFi de fábrica.
En este momento, dejamos fuera del ámbito de este proyecto, por ser algo muy ambicioso para esta etapa, la opción que la mayoría de los fabricantes usan: un WiFi «mejorado» y personalizado que, además, no requiere conectarse a ningún AP (Access Point).
DJI, por ejemplo, resuelve esto al revés de lo que hacemos nosotros: es el propio dron quien genera la red (no se conecta a él una externa), con un protocolo de radio propio —una variante de WiFi modificada, u OcuSync/O3 según el modelo— pensado para mucho más alcance del que daría un WiFi normal. La consecuencia práctica es que el móvil no puede conectarse directamente a esa red: quien sí entiende ese protocolo es el mando físico, que hace de pasarela —se conecta él al dron por ese enlace propietario, y retransmite datos e incluso vídeo al móvil por un cable USB-C o Lightning—. Es la misma razón por la que la app de DJI no funciona si no se conecta el teléfono al mando: es la única forma de que el móvil pueda comunicarse con el dron.
Replicar ese enfoque sobre nuestra propia Raspberry Pi es técnicamente posible —existe WFB-ng (Wifibroadcast-ng), un proyecto de código abierto que usa las tarjetas WiFi en modo monitor para emitir vídeo como una emisión de radio sin conexión, con mucho más alcance y menor latencia que un WiFi convencional—, pero no lo hemos necesitado en esta fase del proyecto. Queda como una posible evolución futura hacia una arquitectura híbrida, combinando esta opción de largo alcance con el respaldo 4G que ya tenemos hoy.