Por el aire viaja mucha información invisible. Los aviones hablan con las torres de control, los barcos transmiten su posición, los sensores inalámbricos envían mediciones y los satélites meteorológicos mandan imágenes de la Tierra. Recibir cada una de esas señales exige software distinto y, a veces, hardware dedicado.

Thomas Vikström desarrolló RF Watchkeeper, un sistema que junta varias de esas capacidades en una sola plataforma de edge computing y monitorea distintas transmisiones de radio de forma automática, sin intervención humana.

El hardware

RF Watchkeeper funciona sobre un kit de evaluación Qualcomm Dragonwing IQ-9075 conectado a receptores de radio definida por software (SDR) de bajo costo, un RTL-SDR Blog V4 y un sintonizador USB basado en el RTL2832U. A diferencia de una radio común, un SDR hace buena parte del procesamiento de la señal por software, así que el mismo hardware recibe tipos distintos de transmisión con solo cambiar la frecuencia y el decodificador.

¿Qué señales monitorea?

Hoy el sistema cubre cuatro tipos de monitoreo:

  • Comunicaciones de aviación.
  • Tráfico marítimo.
  • Dispositivos inalámbricos de 433 MHz.
  • Satélites meteorológicos METEOR.

En lugar de dedicar un receptor a cada aplicación, RF Watchkeeper usa un planificador que reparte la radio disponible entre las tareas. El monitoreo rutinario corre a intervalos regulares y las actividades con horario fijo, como recibir el paso de un satélite meteorológico, tienen prioridad.

En aviación, el sistema capta las comunicaciones de la torre de control y las transmisiones del Servicio Automático de Información Terminal (ATIS). El ATIS entrega información actualizada sobre el clima y las operaciones del aeropuerto, por lo que se presta bien para procesarlo de forma automática. RF Watchkeeper transcribe esas transmisiones y extrae la información en el propio equipo, aunque con mala recepción los errores de reconocimiento pueden ser un problema.

El monitoreo marítimo usa AIS-Catcher para decodificar las transmisiones del Sistema de Identificación Automática cerca de 162 MHz y ubica los barcos detectados en un mapa. Vikström también recibió partes meteorológicos marinos de estaciones a más de 100 kilómetros. El software decodifica además las señales de sensores inalámbricos compatibles, como termómetros, estaciones meteorológicas y sistemas de monitoreo de presión de neumáticos.

RF Watchkeeper predice los pasos de los satélites METEOR, graba sus transmisiones alrededor de 137 MHz y usa SatDump para convertir la señal capturada en imágenes de la Tierra. La recepción no siempre es buena, porque Vikström opera el sistema con una antena interior.

IA local y panel web

El procesamiento lo acelera el Dragonwing IQ-9075, que tiene aceleración por hardware para cargas de IA locales. Vikström comprobó la inferencia acelerada mientras corrían otras tareas de monitoreo. En un experimento, una cadena acelerada de procesamiento de ATIS terminó en segundos, contra más de dos minutos de una ejecución de Whisper Small solo en CPU. Las dos cadenas eran distintas, así que la comparación de rendimiento no es exacta.

Todos los datos se guardan en el equipo y se muestran en un panel web que también resume el estado del sistema. RF Watchkeeper sigue en desarrollo, con problemas de confiabilidad por resolver y margen para mejorar la recepción con mejores antenas. El código fuente y la documentación están en GitHub para quien quiera armar un sistema similar.