Réseau de relais d’urgence pour la spéléologie

Le Petit Poucet de Secours Spéléo by Space47 est un ensemble de boîtiers légers, déposés au fil de la progression. En cas de problème, un simple bouton SOS envoie un message « HELP » au relais le plus proche qui répète automatiquement jusqu’à la station de surface — laquelle transmet des SMS d’alerte aux contacts choisis.

Découvrir Soutenir

Projet matériel libre (prototype). Précautions & conformité radio.

Pourquoi ce projet ?

Sous terre, les communications conventionnelles sont quasi inexistantes. Un incident peut rapidement devenir critique si l’alerte ne remonte pas. L’idée est d’apporter un filet de sécurité minimaliste : un SOS unidirectionnel relayé de proche en proche jusqu’à la surface.

Simple

Un bouton, un message HELP, une chaîne de relais.
Boîtiers compacts, posés sur le parcours.
Pas de configuration complexe sur le terrain.

Robuste

Répétition automatique avec limite de sauts (TTL).
Contrôle d’intégrité (CRC) pour éviter les faux positifs).
Conçu pour l’humidité et la poussière (IP visé).

Économique

Électronique sobre et éprouvée.
Très basse consommation en veille.
Station de surface envoie des SMS (module cellulaire).

Principe de fonctionnement

Trois types de nœuds : balise SOS (dans la poche du spéléo), relais (déposés dans la cavité) et station de surface (à l’entrée). Un appui SOS envoie une trame captée par le relais le plus proche, retransmise de proche en proche jusqu’à la surface, où un SMS est expédié.

1) Balise SOS

Petit boîtier sur batterie (porte‑clés). Un bouton dédié envoie HELP avec un identifiant et un compteur de sauts (TTL).

2) Relais

Chaque relais écoute en veille profonde. À réception d’un HELP valide, il décrémente le TTL et retransmet. Dé‑doublonnage par mémo des trames récentes.

3) Station de surface

Relais spécial avec modem cellulaire. Dès réception d’un HELP, il envoie un SMS d’alerte aux numéros pré‑enregistrés (horodatage + ID).

Espacement des relais — bip & LED

Chaque boîtier peut guider l’espacement idéal vers le relais précédent grâce à un buzzer et une LED tricolore. L’objectif n’est pas d’indiquer une distance en mètres, mais d’obtenir un lien radio avec marge, basé sur le RSSI/SNR.

Mode pose

Activation : appui long (≈3 s) active le mode pose.
Le relais déjà posé émet périodiquement un ping court que le nouveau boîtier écoute.
Le guidage s’arrête après quelques minutes d’inactivité et repasse en veille.

Retour sonore & visuel

Vert : bonne marge radio → bip très court toutes les ~3 s.
Orange : un peu loin/proche → bip moyen toutes les ~1,5 s.
Rouge : trop loin (ou trop près saturé) → bip rapide (~0,5 s).

Principe de mesure

Décision basée sur le RSSI et le SNR des pings reçus.
Fenêtre cible (à affiner) : RSSI ≈ −95 à −105 dBm avec SNR ≥ 6 dB.
Seuils configurables selon antennes, SF/BW et topographie.

Détails techniques (prototype)

Objectif : fonctionnement simple et fiable. L’implémentation privilégie sobriété, autonomie et répétabilité des trames.

Électronique

MCU : MSP430G2553 (ultra‑basse conso).
Radio : RFM98W (LoRa SX1278).
I/O utilisés : NSS, RESET, SCK, MOSI, MISO, DIO0.
Station surface : modem cellulaire (ex. SIM7600) pour SMS.

Trames & logique

Message minimal : HELP | ID | TTL | CRC.
Dé‑doublonnage : cache circulaire des ID récents.
TTL typique : 10–20 sauts (ajustable).
Backoff aléatoire court pour éviter les tempêtes de retransmission.

Radio (exemple)

Modulation : LoRa (CRC activé).
Paramètres init. typiques : SF11–12, BW 125 kHz, CR 4/5.
Puissance : paramétrable selon la conformité locale.
Canal : bande ISM autorisée (à valider selon pays).

Énergie & boîtiers

Veille profonde : µA, réveil sur DIO0/RTC.
Alim : Li‑ion/LiFePO₄ avec protection.
Boîtier IP (humidité/poussière), points d’ancrage.

Station de surface

À l’entrée de la grotte, antenne externe.
Conversion HELP → SMS vers numéros prévus.
Journal horodaté des alertes (microSD / EEPROM).

État & feuille de route

V1 : chaîne SOS unidirectionnelle fiable.
Tests terrain : portée, densité de relais, autonomie.
V2 (optionnel) : acquit simplifié, télémétrie.

Précautions & conformité

Important : ce système a vocation à être peu coûteux, compact et très simple à utiliser. Il ne remplace pas les procédures de sécurité ni les moyens de secours officiels ; son usage reste expérimental et complémentaire.

Fréquences & puissance : respecter la réglementation locale (bande ISM, duty‑cycle, EIRP, masques d’émission, etc.).
Homologation : en cas de diffusion, prévoir essais CEM, sécurité électrique, marquage CE, etc.
Responsabilité : l’utilisateur reste responsable des conditions d’emploi et des conséquences.
Environnement : limiter les déchets, récupérer les relais après usage.

Questions fréquentes

Quelle portée par relais ?

Elle dépend de la géologie, du profil des galeries, des antennes, de la puissance et des paramètres LoRa. Le principe du maillage par petits sauts compense les zones difficiles.

Pourquoi unidirectionnel ?

Pour maximiser simplicité, autonomie et robustesse. Un acquit minimal est envisageable plus tard mais n’est pas requis pour l’objectif principal : faire remonter l’alerte.

Combien de relais prévoir ?

Plutôt que d’allonger la portée de chaque saut, on privilégie plusieurs relais rapprochés. Un test sur site permet d’estimer l’espacement optimal.

Comment poser au bon espacement ?

Le mode pose fournit un retour LED/bip selon la qualité de lien : vert = idéal, orange = à ajuster, rouge = trop limite. Les seuils (RSSI/SNR) sont paramétrables.

Financement participatif

Pour passer du prototype aux tests terrain étendus et à une petite présérie, j’ai besoin de soutien. La campagne est lancée sur Ulule afin de financer les composants, la fabrication des boîtiers et les essais.

À quoi servira le financement ?

Achat de composants (MCU, modules LoRa, modems cellulaires, batteries).
Réalisation de PCB et boîtiers (itérations proto).
Mesures de conso/portée et tests en cavité.

Contreparties (exemples)

Remerciements sur le site et le README.
Accès aux plans/firmwares avant publication finale.
Kit ou boîtier de test selon contribution.

Soutenir le projet

Rejoignez l’aventure et aidez à sécuriser la pratique de la spéléologie.

Voir la campagne Ulule Me contacter

(Remplace le lien par l’URL exacte de la campagne lorsqu’elle est en ligne.)