LoRa TUN Network Bridge

Networking core

• Interfaccia TUN: interfaccia Linux standard lora0 con sovraccarico di protocollo minimo
• Compressione avanzata: compressione LZ4 con soli 3 byte di sovraccarico (riduzione tipica dell'83%)
• Forward Error Correction: Reed-Solomon FEC per recupero pacchetti
• Controllo intelligente della congestione: gestione adattiva delle code basata sulla qualità del collegamento
• Ottimizzazione MTU: pacchetti da 100 byte ottimizzati per LoRa con header minimi
• CSMA/CA: accesso multiplo con rilevamento di portante per evitare collisioni

Miglioramenti prestazioni

• Aggregazione pacchetti: combina pacchetti piccoli per ridurre il sovraccarico LoRa
• Code prioritarie: prioritizzazione traffico SSH/interattivo
• Tracciamento statistiche: monitoraggio e analisi delle prestazioni in tempo reale
• Terminal UDP: terminale ottimizzato per collegamenti a banda ridotta
• Recupero automatico: servizio watchdog con capacità di reset hardware
• Velocità configurabili: 1200-19200 bps air rate via configurazione YAML

Integrazione sistema

• Servizi systemd: gestione completa servizi con auto-start
• Configurazione YAML: tutte le impostazioni in /etc/lora/lora-tun.yaml
• Monitoraggio hardware: reset modulo LoRa via GPIO
• Strumenti diagnostici: test e debugging completi

Massima portata (molto lento)

lora:
  air_speed: 1200
  serial_baud: 1200
network:
  mtu: 80
  tcp_mss: 40

Prestazioni bilanciate (raccomandato)

lora:
  air_speed: 9600
  serial_baud: 9600
network:
  mtu: 100
  tcp_mss: 60

Corto raggio, alta velocità

lora:
  air_speed: 19200
  serial_baud: 19200
network:
  mtu: 150
  tcp_mss: 100

lora-status

Monitora lo stato dell'interfaccia LoRa TUN e le relative statistiche:

# Stato base
lora-status

# Esempio di output:
# LoRa TUN Status
# ===============
# Interface: lora0
# Status: UP
# IP: 172.16.254.1/24
# RX: 1234567 bytes (10234 packets)
# TX: 987654 bytes (8765 packets)
# Errors: 12 dropped, 0 overruns

lora-terminal (raccomandato)

Interfaccia semplificata per il terminal UDP:

# Si connette automaticamente all'altro nodo
lora-terminal

# Connessione manuale
lora-terminal 172.16.254.2

# Caratteristiche:
# - Rileva automaticamente a quale nodo connettersi
# - Molto più reattivo rispetto a SSH
# - Gestisce correttamente l'MTU ridotto di LoRa

lora-ssh (non raccomandato)

Wrapper SSH con ottimizzazioni LoRa:

# Connettersi al nodo remoto
lora-ssh

# Limitazioni:
# - Estremamente lento anche a 9600 bps
# - Può andare in timeout con connessioni di scarsa qualità
# - Il terminal UDP è molto più efficiente

Interfaccia TUN

• Interfaccia di rete Linux standard
• Nessun sovraccarico PPP
• Gestione diretta pacchetti IP
• Setup routing automatico

Motore compressione

• Compressione LZ4 (veloce, efficiente)
• Solo 3 byte di sovraccarico
• Riduzione tipica 70-85%
• Bypass automatico per pacchetti piccoli

Sistema FEC

• Correzione errori Reed-Solomon
• Recupera da corruzione pacchetti
• Ridondanza configurabile
• Overhead minimo per pacchetti piccoli

Gestione code

• Code prioritarie per SSH/interattivo
• Controllo congestione
• Aggregazione automatica pacchetti
• Gestione overflow

1. Interfaccia non si avvia

# Controllare lo stato del servizio
sudo systemctl status lora-tun-office

# Controllare gli errori
sudo journalctl -u lora-tun-office --no-pager | grep ERROR

# Verificare il dispositivo USB
ls -la /dev/ttyUSB*

2. Nessuna comunicazione

# Controllare che la configurazione sia identica su entrambi i nodi
diff /etc/lora/lora-tun.yaml <(ssh remote-node cat /etc/lora/lora-tun.yaml)

# Test modalità diretta
sudo /opt/lora/lora_tun.py office --mode test

# Controllare i parametri radio
grep -E "frequency|air_speed|power" /etc/lora/lora-tun.yaml

3. Alta perdita pacchetti

# Controllare la forza del segnale
sudo journalctl -u lora-tun-office | grep RSSI

# Ridurre la velocità per una portata migliore
sudo nano /etc/lora/lora-tun.yaml
# Impostare air_speed: 4800

# Riavviare il servizio
sudo systemctl restart lora-tun-office

4. SSH molto lento o bloccato

# Utilizzare il terminal UDP in alternativa
lora-terminal

# Oppure ridurre l'MTU per SSH
sudo ip link set lora0 mtu 80

# Controllare la perdita di pacchetti
ping -c 100 172.16.254.2

5. Problemi hardware

# Reset del dispositivo USB
sudo /opt/lora/reset-lora.sh

# Controllare il reset GPIO (se configurato)
gpio readall | grep 17

# Reset manuale del modulo
sudo systemctl stop lora-tun-office
# Disconnettere/riconnettere fisicamente l'USB
sudo systemctl start lora-tun-office

1. Utilizzare il terminal UDP invece di SSH

# Molto più reattivo di SSH
lora-terminal

2. Abilitare la compressione (predefinita)

La compressione tipicamente riduce il traffico del 70-85%:

features:
  compression: true

3. Ottimizzare per il proprio caso d'uso

• Interattivo (SSH/Terminal): Utilizzare il valore predefinito di 9600 bps
• Monitoraggio/Telemetria: È possibile utilizzare 4800 bps per maggiore portata
• Trasferimento file: Disabilitare FEC per maggiore throughput

4. Monitorare le prestazioni

# Controllare le statistiche di compressione
sudo journalctl -u lora-tun-office | grep "stats"

# Monitorare la profondità delle code
watch -n 1 'sudo /opt/lora/lora_tun.py office --mode stats'

Caratteristiche di sicurezza

• Crittografia LoRa: livello hardware (chiave 16-bit)
• Isolamento rete: interfaccia TUN privata
• Nessuna esposizione Internet: solo link radio
• Sicurezza Linux standard: iptables, chiavi SSH, ecc.

Migliori pratiche

1. Utilizzare chiavi SSH invece di password
2. Abilitare il firewall sull'interfaccia TUN
3. Monitorare i log per attività insolite
4. Garantire la sicurezza fisica dei nodi
5. Effettuare aggiornamenti regolari del software di sistema