Tutorial sobre cómo crear un Puente BLE a LoRa con el Módulo RYLR999

Tutorial sobre cómo crear un Puente BLE a LoRa con el Módulo RYLR999

El universo del Internet de las Cosas (IoT) es un ecosistema vibrante pero fragmentado, donde coexisten múltiples estándares de comunicación. Dos de los protagonistas indiscutibles son Bluetooth Low Energy (BLE), por su omnipresencia en dispositivos personales y bajo consumo, y LoRa, por su increíble capacidad de comunicación a larga distancia. El gran desafío surge cuando necesitamos que estos dos mundos hablen entre sí.

Imagina poder usar tu smartphone para configurar o leer datos de un sensor agrícola situado a cientos de metros, o conectar una red de balizas BLE en un almacén a un único punto de acceso que envía la información a la nube. Esto requiere un traductor, un puente. Y es aquí donde el módulo RYLR999 de Reyax brilla con luz propia, ofreciendo una solución elegante y sorprendentemente sencilla.

En este tutorial, te guiaremos paso a paso en la construcción de un puente de comunicación transparente y bidireccional. Al finalizar, podrás enviar mensajes desde tu móvil a un nodo LoRa remoto y viceversa, utilizando únicamente comandos AT y sin escribir una sola línea de código de microcontrolador.

Análisis en Profundidad: Las Características Clave del Módulo RYLR999

Para entender por qué el RYLR999 es una elección tan acertada para proyectos de conectividad, es necesario ir más allá de la superficie y analizar los componentes y decisiones de diseño que lo convierten en una herramienta tan potente y flexible.

El Corazón del Módulo: MCU de Doble Núcleo y Motor LoRa Semtech

A diferencia de módulos más simples que requieren un microcontrolador externo para gestionar la lógica de comunicación, el RYLR999 integra un potente microcontrolador (MCU) de doble núcleo. Esta arquitectura es fundamental para su rendimiento. Permite un verdadero procesamiento en paralelo:

• Un núcleo se dedica a gestionar la pila del protocolo LoRa, que es compleja y sensible a la sincronización, asegurando que la comunicación de largo alcance sea siempre estable y eficiente.
• El otro núcleo se encarga de la pila de comunicación BLE 5.0, la interfaz de comandos AT del usuario y la lógica general del módulo.

Esta separación de tareas evita cuellos de botella y garantiza que ninguna de las dos tecnologías de comunicación comprometa el rendimiento de la otra, incluso bajo un uso intensivo. Además, todo el sistema LoRa se basa en el motor de transceptor de Semtech, el creador original de la tecnología, lo que asegura una compatibilidad y fiabilidad de estándar industrial.

Comunicación Dual: LoRa y BLE 5.0 en un Solo Paquete

La principal propuesta de valor del RYLR999 es su naturaleza híbrida.

• LoRa: Ofrece comunicación de muy largo alcance, que puede medirse en kilómetros en entornos rurales y cientos de metros en entornos urbanos densos. Su excelente capacidad para penetrar obstáculos y su bajo consumo energético lo hacen ideal para desplegar sensores en campo, agricultura de precisión o monitorización de infraestructuras. El módulo opera en las bandas ISM libres de 868 MHz (Europa) y 915 MHz (América), cumpliendo con las regulaciones de cada región.
• Bluetooth Low Energy (BLE) 5.0: Es el estándar de facto para la comunicación personal de corto alcance. Su inclusión permite una interacción directa con el módulo desde cualquier smartphone, tablet o portátil moderno. No solo sirve para transmitir datos, sino que es la vía perfecta para configurar dispositivos en campo, realizar diagnósticos o incluso actualizar el firmware del módulo (OTA – Over-the-Air), eliminando la necesidad de una conexión física.

Rendimiento de Radiofrecuencia (RF) de Grado Profesional

El alcance de un dispositivo inalámbrico depende directamente de la calidad de su diseño de RF. Reyax ha puesto especial atención en este punto.

• Sensibilidad de Recepción Extrema: El módulo tiene una sensibilidad de hasta -129 dBm. En términos prácticos, esto significa que es capaz de “escuchar” y decodificar correctamente señales LoRa increíblemente débiles, muy por debajo del umbral de ruido que dejaría “sordos” a otros receptores. Es el equivalente a tener un oído superdotado para las comunicaciones.
• Potencia de Transmisión Ajustable: Puede transmitir con una potencia de hasta +20 dBm, lo que le permite “gritar” muy fuerte cuando es necesario, asegurando que la señal llegue a su destino. La combinación de una alta potencia de transmisión y una sensibilidad de recepción extrema crea un “presupuesto de enlace” (link budget) masivo, que es la verdadera razón detrás de su impresionante alcance.
• Antena Integrada de Alta Eficiencia: El diseño de antenas es una disciplina compleja. El RYLR999 soluciona este problema integrando una antena de alto rendimiento, diseñada y calibrada específicamente para el módulo. Esto no solo ahorra espacio y costes, sino que garantiza que el rendimiento de RF sea óptimo sin que el desarrollador tenga que ser un experto en la materia.

Una Interfaz Simplificada: El Poder de los Comandos AT

Quizás la característica más atractiva para el desarrollador es su interfaz de comandos AT. En lugar de obligar al usuario a lidiar con complejas librerías de software, gestionar los detalles del protocolo LoRaWAN o la pila de BLE, el módulo se comporta como un módem inteligente. Toda la funcionalidad se controla enviando simples comandos de texto a través de una conexión serie (UART).

• AT+SEND para enviar datos.
• +RCV para notificar la recepción de datos.
• AT+ADDRESS para configurar la dirección.

Este enfoque reduce drásticamente la curva de aprendizaje y el tiempo de desarrollo. Cualquier microcontrolador, por modesto que sea, puede controlar el RYLR999, ya que solo necesita la capacidad de enviar y recibir texto por un puerto serie.

Seguridad y Gestión de Red

En cualquier aplicación IoT seria, la seguridad es innegociable. El RYLR999 incluye cifrado de hardware AES-128. Esto permite encriptar los datos de extremo a extremo, asegurando que si alguien intercepta una transmisión, no podrá leer su contenido. Además, mediante los comandos NETWORKID y ADDRESS, se pueden crear redes lógicas, permitiendo que múltiples dispositivos operen en la misma área sin interferir entre sí y posibilitando tanto la comunicación a un dispositivo específico (unicast) como a todos a la vez (broadcast).

 

Material Necesario para el Proyecto

Para construir nuestro puente, reuniremos los siguientes componentes. La simplicidad de este proyecto reside en que no necesitamos un microcontrolador externo para gestionar la lógica.

• 2 x Módulos REYAX RYLR999.
• 2 x Adaptadores USB a UART (como un FTDI o CP2102) para comunicarnos con los módulos desde el PC.
• 2 x Ordenadores con un software de terminal serie (Recomendamos PuTTY, Tera Term o el monitor serie del IDE de Arduino).
• 1 x Smartphone con una app de terminal Bluetooth. Para este ejemplo, usaremos “Lightblue®” para Android.

 

En esta configuración, el RYLR999 n.º 1 utiliza un «jumper» para conectar D3 (TXD_BLE) a D4 (RXD_LoRa®). Esto permite enviar datos o comandos de transmisión LoRa® desde el pin D3 (TXD_BLE) al pin D4 (RXD_LoRa®), transmitiendo los datos al RYLR999 n.º 2. A continuación, los datos se enviarán desde el pin D5 (TXD_LoRa®) del RYLR999 n.º 2.

Por supuesto, también puede utilizar la ruta inversa para transmitir datos o comandos desde el pin D4 (RXD_LoRa®) del RYLR999 n.º 2 a una aplicación para smartphone o un módulo BLE.

 

Paso 1: Configuración del Módulo “Gateway” (Central BLE)

El primer módulo actuará como nuestro “Gateway”. Se conectará a nuestro smartphone a través de BLE y se comunicará con el otro módulo a través de LoRa.

1. Conecta el primer RYLR999 a un adaptador USB-UART y este a tu PC.
2. Abre tu software de terminal serie y conéctate al puerto COM correspondiente. La configuración estándar es 115200 baudios, 8N1.
3. Introduce los siguientes comandos AT, uno por uno. Asegúrate de recibir un `+OK` como respuesta antes de enviar el siguiente comando.

// Resetea el módulo a su configuración de fábrica para empezar de cero.
AT+RESET

// Establecemos la dirección LoRa de nuestro Gateway. Será la "1".
AT+ADDRESS=1

// Definimos una ID de red. Es como el nombre de una red WiFi; solo los
// dispositivos con la misma ID pueden comunicarse entre sí.
AT+NETWORKID=18

// Configuramos la banda de frecuencia para Europa (868 MHz).
AT+BAND=868500000

// ¡El comando clave! Habilitamos el modo "BLE Central". El módulo se
// vuelve visible por Bluetooth y listo para aceptar una conexión.
AT+BCEN=1

Una vez ejecutado el último comando, el módulo está activo y esperando la conexión desde tu móvil.

Paso 2: Configuración del Módulo “Remoto”

El segundo módulo será nuestro nodo LoRa remoto. Recibirá los datos del Gateway y podrá enviar respuestas.

1. Conecta el segundo RYLR999 a su adaptador USB-UART y a tu segundo PC (o a otro puerto USB del mismo PC con una segunda instancia del terminal).
2. Abre una nueva ventana de terminal y conéctate al puerto COM de este segundo módulo con la misma configuración (115200 8N1).
3. Introduce los siguientes comandos AT. Fíjate en que la dirección es diferente, pero la Network ID y la banda son las mismas para que puedan comunicarse.

// Reseteamos el módulo para una configuración limpia.
AT+RESET

// Asignamos una dirección única a nuestro nodo remoto, la "2".
AT+ADDRESS=2

// Usamos la misma ID de red que el Gateway.
AT+NETWORKID=18

// Y, por supuesto, la misma banda de frecuencia.
AT+BAND=868500000

Este módulo ya está configurado y en modo de escucha, esperando recibir cualquier mensaje LoRa dirigido a la dirección “2” en la red “18”.

Paso 3: ¡A Probar Nuestro Puente BLE a LoRa!

Llegó el momento de la verdad. Vamos a verificar que nuestro puente funciona perfectamente en ambas direcciones.

1. Conexión desde el Smartphone:
   1. Abre la aplicación “Lightblue®” en tu móvil.
   2. Activa el escaneo de dispositivos BLE.
   3. En la lista de dispositivos encontrados, Conecta con RYLR999 NO.1
   4. Pulsa sobre él para conectarte. En la pantalla principal de la app, verás un mensaje confirmando la conexión.
2. Prueba de Envío (BLE → LoRa):
   1. En la interfaz de la app, donde puedes escribir texto, introduce un mensaje. Por ejemplo: `AT+SEND=2,5,HELLO`. Para ello lo enviamos en formato hexadecimal `0x41542B53454E443D322C352C48454C4C4F0D0A`
      
      
   2. Pulsa el botón de enviar.
   3. Resultado: ¡Magia! De forma instantánea, verás ese mismo mensaje aparecer en la ventana del terminal serie que está conectada al módulo Remoto (PC 2). La respuesta del módulo será algo como `+RCV=1,5,HELLO,…`, indicando que ha recibido 5 bytes desde la dirección 1.

 

Conclusión y Próximos Pasos

¡Felicidades! Has creado un puente de comunicación totalmente funcional y transparente entre el mundo del corto alcance de BLE y el largo alcance de LoRa. Lo más impresionante es que lo has logrado sin escribir una sola línea de código de firmware, demostrando la enorme facilidad de uso que ofrece el módulo RYLR999 de Reyax.

Esta configuración es solo el punto de partida. Ahora puedes empezar a imaginar aplicaciones más complejas:

• Conectar un sensor de temperatura BLE real y enviar sus datos a través de LoRa a una plataforma en la nube.
• Crear una pequeña app móvil para controlar luces o relés a kilómetros de distancia.
• Usar tu móvil como una herramienta de configuración y diagnóstico en campo para una red de sensores LoRa ya desplegada.

El potencial de esta tecnología es inmenso, y el RYLR999 se posiciona como una de las herramientas más accesibles para explorarlo.

Para explorar más soluciones de conectividad inalámbrica para tus proyectos IoT, visita nuestra sección de redes celulares y módulos de comunicación. Si tienes un proyecto en mente y quieres saber más sobre el RYLR999, no dudes en contactar con nosotros.