WFB-ng, um aplicativo para comunicação de drones via Wi-Fi

logotipo WFB-ng

Um excelente utilitário para link de rádio de longo alcance baseado em WiFi

Tornou-se conhecido o lançamento da nova versão do projeto WFB-ng 23.01, que desenvolve uma pilha de software para criar links de comunicação direta em longas distâncias usando placas sem fio convencionais.

O projeto WFB-ng fornece um transporte de dados que usa pacotes WiFi de baixo nível para evitar as limitações de distância e latência da pilha IEEE 802.11 comum. Uma aplicação típica do projeto é manter um canal de comunicação com um drone e transmitir um stream de vídeo das câmeras conectadas a ele.

O canal de comunicação é fornecido ao alternar a placa sem fio para o modo de transmissão (transmissão) e o uso de pacotes WiFi de baixo nível sem reconhecimento de transmissão (ACK), que, em comparação com a pilha IEEE 802.11 usual, permite contornar restrições de distância e reduzir atrasos na transmissão de dados.

Os beneficios de WFB-ng incluem:

  • Mapa 1:1 de pacotes RTP para IEEE80211 para latência mínima (não serializa para byte steam)
  • Suporte Smart FEC (pacote de desempenho imediato para decodificador de vídeo se o canal FEC não tiver espaços)
  • Telemetria mavlink bidirecional
  • Suporte a túnel IP sobre WFB. Você pode transmitir pacotes IP comuns por um link WFB.
  •  Ele usa codificação FEC menos eficiente e não adiciona pacotes pequenos.
  • Diversidade TX automática (selecione o cartão TX com base no RX RSSI)
  • Criptografia e autenticação de fluxo (libsodium)
  • Operação distribuída. Você pode coletar dados de cartão em diferentes hosts. Portanto, você não está limitado à largura de banda de um único barramento USB.
  • Agregação de pacote Mavlink. Ele não envia pacotes wi-fi para cada pacote mavlink.
  • OSD aprimorado para Raspberry PI (consome 10% da CPU no PI Zero) ou qualquer outro sistema compatível com gstreamer (Linux X11, etc.). Compatível com qualquer resolução de tela. Suporta correção de aspecto para upscaling de PAL para HD.
  • Fornece túnel IPv4 para uso genérico

Além de um canal unidirecional de alta velocidade para transmissão de vídeo, suporta a instalação de um link bidirecional para troca de dados, sobre o qual um túnel TCP/IP pode ser construído. Para controlar o drone durante o voo, o WFB-ng também pode encaminhar o protocolo MAVLink, que é usado para transmitir telemetria e controle externo usando o software QGroundControl.

Do lado do drone e da estação terrestre, módulos sem fio baseados no chip RTL8812au podem ser usados, que pode ser alternado para o modo de monitoramento aéreo, como ALPHA AWUS036AC . Requer um driver Linux especialmente modificado para funcionar.

Em teoria, as placas baseadas em Atheros AR9271, AR9280 e AR9287 podem ser compatíveisSim, mas seu funcionamento não foi testado. Utilizando o módulo sem fio Alfa AWU036ACH e uma antena com coeficiente de 20dBi, é possível atingir uma distância de transmissão de dados de até 20 km.

A eficiência da transferência de dados pode ser melhorada agregando pequenos pacotes MAVLink e IP em blocos de dados maiores antes do envio. Os pacotes de vídeo RTP são mapeados um a um para os pacotes IEEE80211.

Para aumentar o alcance nas estações terrestres, é possível dividir automaticamente o canal de transmissão usando vários cartões sem fio com antenas direcionais e omnidirecionais. Para proteção contra interceptação de informações, todos os dados são criptografados e a conexão é autenticada. Os códigos FEC (Forward Error Correction) são usados ​​para correção de erros.

Em LA nova versão se destaca por uma revisão significativa do protocolo, então a compatibilidade com versões anteriores está quebrada.

Os pacotes de sessão têm parâmetros de correção de erros (FEC) integrados, com os quais você pode aplicar configurações diferentes para o tráfego de entrada e saída.

Além disso, destaca-se também que adicionado suporte para agregação de pequenos pacotes IP semelhante aos pacotes MAVLink, bem como suporte para streaming de vídeo usando o protocolo RTSP foi adicionado à interface WFB-ng-OSD.

Baixe e obtenha

Os interessados ​​no projeto devem saber que os desenvolvimentos são distribuídos sob licença GPLv3, além do fato de que compilações prontas para uso do ambiente Linux são geradas com WFB-ng pré-configurado para placas Raspberry PI 3B (986 MB).

De referir que está a ser desenvolvida uma interface OSD para monitorização visual dos parâmetros do drone, que é apresentada ao longo do vídeo em direto.

Os arquivos, bem como instruções e outras informações podem ser obtidos em o seguinte link.


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