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TFG · ASIR 2024–25 01 / 12
SOLAR
LINK
Infraestructura crítica de conectividad rural off-grid
Raúl García
Hugo Soto
Juanma Ruiz
desplázate
Contexto 02 / 12
El desafío de la
última milla
La España Vaciada · Brecha digital
20%
de los municipios españoles sin cobertura de banda ancha adecuada
3.000+
núcleos rurales con menos de 100 habitantes sin internet fijo
€ 0
de infraestructura civil necesaria con nuestra solución off-grid
El Problema 03 / 12
Brecha y aislamiento
Por qué fallan las soluciones tradicionales
🏗️
Infraestructura cara
Tender fibra óptica hasta un municipio de 50 personas cuesta cientos de miles de euros. Ningún operador lo rentabiliza.
⚡
Dependencia de red eléctrica
Los repetidores tradicionales necesitan alimentación constante. En zonas aisladas, un corte de luz significa fin de la conectividad.
📡
Cobertura móvil nula
Las zonas rurales extremas quedan fuera del radio económico de las antenas 4G/5G de los operadores comerciales.
La Solución 04 / 12
SolarLink Gateway
Un nodo autónomo para donde todo falla
1
Independencia total
Panel solar fotovoltaico + batería LiFePO₄. Sin red eléctrica. Sin obra civil.
2
Red híbrida
LoRaWAN para sensores locales + 5G/LTE dual-SIM para salida a internet global.
3
Bajo coste
Una fracción del precio de una obra civil de telecomunicaciones. Desplegable en horas.
4
Gestionable remotamente
VPN WireGuard + OpenWRT. Administración total sin desplazarse al punto.
Stack tecnológico
LoRaWAN 5G / LTE LiFePO₄ MPPT WireGuard OpenWRT Linux Dual-SIM
Casos de uso
· Granjas y explotaciones agrícolas
· Puestos forestales de vigilancia
· Aldeas con menos de 100 hab.
· Infraestructura crítica aislada
· Respuesta ante emergencias
Conectividad 05 / 12
Enlace SIM Dual-Carrier
Redundancia industrial · Failover automático
🔄
Failover Automático
Si la red del operador A cae, el sistema conmuta al operador B en milisegundos, sin intervención humana y sin pérdida de sesión.
📶
Módem 5G / LTE Global
Soporte de bandas globales para entornos rurales extremos. Compatible con todos los operadores del mercado español.
🧾
BYO Service
El usuario contrata de forma independiente los servicios de datos según su zona y operador con mejor cobertura.
Estado de enlaces
SIM A — Operador principal● ACTIVO
SIM B — Failover● EN ESPERA
Latencia agregada18 ms
Pérdida de paquetes0.2%
Tiempo medio de conmutación: < 80 ms
Energía 06 / 12
Eficiencia MPPT y autonomía
Lógica de supervivencia energética
☀️
Controlador MPPT
Maximum Power Point Tracking. Extrae el máximo rendimiento del panel solar en todo momento, adaptándose a condiciones de nubosidad parcial.
🔋
Batería LiFePO₄
Química segura, sin efecto memoria y con más de 3.000 ciclos. Mantiene el 80% de capacidad después de años de uso.
⚠️
Lógica de supervivencia
Al caer por debajo del 20% de batería, el sistema desactiva automáticamente el Wi-Fi para priorizar la red de sensores LoRaWAN y mantener el nodo vivo.
Estado energético en vivo
87%
Nivel de batería actual · 12.4V
Potencia solar generada42 W
Consumo del sistema18 W
Balance energético+24 W
Autonomía estimada sin sol: 38 horas
Sistema Operativo 07 / 12
El cerebro: OpenWRT & Linux
Software libre · Control total
🐧
Linux embebido
Sistema completo basado en Linux. Acceso root completo, scripts personalizados, cron jobs y cualquier herramienta del ecosistema Unix.
kernel 5.15 musl libc
🛜
OpenWRT
Router OS open-source con gestión completa de interfaces. Firewall, DHCP, DNS, VLAN, QoS y bridge entre LoRa y WAN.
luci web UI UCI config
📊
Stack de monitorización
Upptime para status page pública. Dashboard propio en PHP para métricas internas, logs de acceso y gestión de usuarios.
Upptime PHP 8 MySQL
Interfaz de administración
· Gestión de usuarios con roles admin/user
· Registros de acceso con IP y timestamp
· Terminal SSH de emergencia embebida (demo)
· Vista de equipos conectados en tiempo real
· Métricas de calidad de red LoRa (RSSI, SNR)
· Control del panel solar y estado de batería
· Firewall / ACL con reglas configurables
· Acceso mediante QR personalizado por rol
Seguridad 08 / 12
Seguridad: VPN WireGuard
Acceso remoto blindado · Criptografía moderna
🔐
Túnel cifrado punto a punto
Toda la administración remota pasa por un túnel WireGuard cifrado con ChaCha20-Poly1305. Sin exposición de servicios al internet público.
🛡️
Firewall perimetral
Política de bloqueo total por defecto. Solo se permiten los puertos y protocolos explícitamente configurados.
⚡
Por qué WireGuard vs OpenVPN
~4.000 líneas de código vs ~400.000. Menor superficie de ataque, menor consumo de CPU y latencia hasta 3× más baja. Ideal para hardware embebido.
Configuración WireGuard
# /etc/wireguard/wg0.conf

[Interface]
Address = 10.0.0.1/24
ListenPort = 51820
PrivateKey = ***redacted***

[Peer]
PublicKey = ***admin_pubkey***
AllowedIPs = 10.0.0.2/32
PersistentKeepalive = 25
ChaCha20-Poly1305 Curve25519 BLAKE2s
Demo en vivo 09 / 12
Telemetría y gestión
Monitorización constante desde cualquier lugar del mundo
https://tfg.hjs.es/monitoreo/
🔒 WireGuard VPN
Análisis 10 / 12
Análisis de viabilidad
Coste frente a soluciones tradicionales
BOM — Lista de materiales
ComponenteModeloCoste est.
Router OpenWRTGL.iNet GL-E750~80 €
Panel solar100W monocristalino~70 €
Batería LiFePO₄12V 50Ah~120 €
Controlador MPPT20A PWM/MPPT~35 €
Módulo LoRaRAK2287 + Pi HAT~90 €
Caja estanca IP65—~40 €
MisceláneaCables, soporte, tornillería~25 €
TOTAL ~460 €
Ventajas económicas
· Obra civil fibra óptica rural: 50.000–200.000 €/km
· Nuestro nodo completo: ~460 €
· Sin cuotas de mantenimiento externas
· Desplegable por 1 persona en 2–3 horas
· Amortización estimada: < 6 meses
Escalabilidad
· Cada nodo puede actuar como repetidor mesh
· LoRaWAN alcanza hasta 15 km en línea de visión
· Un gateway soporta miles de sensores IoT
· Gestión centralizada desde un único dashboard
Control de Acceso 11 / 12
Acceso QR y roles
Sistema de autenticación por perfil
🛡️
Administrador
Acceso completo al sistema
· Gestión de usuarios y roles
· Terminal SSH de emergencia (demo)
· Firewall y reglas ACL
· Logs de acceso completos
· Configuración de red
· Panel solar y telemetría
👤
Usuario
Vista de monitorización
· Estado de equipos en red
· Métricas de calidad LoRa
· Monitor de servicios
· Panel solar (solo lectura)
· Sin acceso a configuración
· Sin acceso a logs de sistema
Fin 12 / 12
Gracias