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QuadRF, un radio de array en fase construido sobre una Raspberry Pi 5, cuesta 499 dólares en su kit básico y ya distingue redes WiFi individuales a través de la pared de un estudio de grabación. El youtuber y experto en Raspberry Pi Jeff Geerling lo probó durante una semana junto a su padre, un ingeniero de radiodifusión retirado, y confirmó que también rastrea drones en pleno vuelo.
📑 En este artículo
El proyecto nació de la mano de Martin McCormick, exingeniero de SpaceX que trabajó en la antena Dishy de Starlink, y apunta a algo más ambicioso: un array de antenas escalable hasta el tamaño necesario para experimentos de radio Tierra-Luna-Tierra.
TL;DR
- QuadRF es un radio de array en fase basado en Raspberry Pi 5 y una FPGA con temporización de picosegundos.
- El kit básico cuesta $499 en Crowd Supply y ya superó su meta de financiamiento colectivo.
- Opera en 4.9 a 6 GHz, la misma banda donde vive el WiFi de 5 GHz.
- Usa los carriles MIPI de cámara y pantalla de la Pi 5 (chip RP1) para transmitir I/Q a más de 5 Gbps.
- Geerling y su padre lo probaron una semana: detectó un DJI Mini Pro 4 en pleno vuelo sin problemas.
- Su creador, Martin McCormick, exingeniero de SpaceX (equipo Dishy), apunta a un array lunar de hasta 1.15 MW de EIRP.
- El Mobile Expansion Pack suma batería y montaje para celular: pensado para análisis portátil de banda C.
- La carcasa pasará de impresión 3D a molde por inyección tras superar la meta de crowdfunding.
Introducción
El WiFi de tu casa transmite por el aire, no por un cable, así que cualquiera con el receptor adecuado puede escuchar ese tráfico sin tocar tu router. Eso es lo que demuestra QuadRF, un dispositivo que combina una Raspberry Pi 5 con una placa FPGA y cuatro antenas para hacer beamforming: apuntar la sensibilidad de la recepción hacia una dirección específica, como si fuera una linterna de radiofrecuencia.
Geerling lo resume con una frase que vale la pena repetir: si la comunidad open source llegó a esto, hay que imaginar qué tienen ya los gobiernos. No es una amenaza nueva (las agencias de inteligencia usan arrays de antenas desde hace décadas), pero sí es la primera vez que ese nivel de capacidad baja a un dispositivo de 499 dólares que cabe en una mochila.
Qué pasó con QuadRF
Geerling encontró QuadRF en Hackaday y contactó a Martin McCormick, quien desarrolla el proyecto bajo la marca ScaleRF. McCormick le envió un prototipo para que Geerling y su padre lo probaran durante una semana completa.
El resultado los sorprendió. Encendieron el dispositivo, la Raspberry Pi 5 levantó un hotspot WiFi propio, se conectaron desde el navegador a http://quadrf/ y accedieron a una sesión VNC con GNU Radio, software SDR y un visualizador de realidad aumentada hecho a medida. Ese visualizador AR es la pieza más llamativa: superpone sobre la cámara del teléfono manchas de color que representan la energía de radiofrecuencia detectada en cada dirección.
En las pruebas, la red WiFi de 5 GHz de Geerling (en el canal 100, cerca de 5.5 GHz) apareció como una mancha celeste. Las redes de los vecinos se veían en rojo y verde. Cuando volaron un DJI Mini Pro 4 detrás del estudio, QuadRF lo detectó sin problema, aunque hubo que subir la ganancia manualmente a medida que el dron se alejaba: todavía no tiene control automático de ganancia (AGC).
Contexto e historia
QuadRF no nació como un proyecto de hacker aislado: es la parte visible de algo más grande. Un array de antenas escalable hasta el tamaño necesario para experimentos EME (Earth-Moon-Earth), es decir, rebotar señales de radio en la Luna, y también radioastronomía amateur.
McCormick no llega al tema por casualidad. Antes trabajó en SpaceX, en el equipo que construyó Dishy, la primera terminal de usuario de Starlink. La influencia se nota: en vez de encerrar el array de fase dentro de un sistema satelital propietario, la idea es que operadores con licencia puedan encadenar varios módulos QuadRF para experimentos de radio de alta potencia, con hasta 1.15 MW de EIRP (potencia radiada isotrópica equivalente) combinando ganancia direccional de antena.
La unidad que probó Geerling es la versión reducida, de tamaño portátil: sin la potencia necesaria para llegar a la Luna, pero sí útil para aplicaciones SDR locales dentro de su rango de frecuencia, 4.9 a 6 GHz.
Detalles técnicos y rendimiento de QuadRF
Lo más interesante desde el punto de vista de ingeniería es cómo QuadRF mueve los datos. En vez de usar USB, el camino habitual en dispositivos SDR, el equipo de ScaleRF diseñó el sistema para transmitir muestras I/Q (In-phase/Quadrature, la representación estándar de una señal de radio digitalizada) a través de los conectores FFC MIPI que la Raspberry Pi normalmente reserva para cámara y pantalla.
Según la documentación citada por Geerling, ese enlace MIPI atraviesa el chip RP1 de la Pi 5 (el coprocesador de entrada/salida que Raspberry Pi introdujo en ese modelo) y sostiene más de 5 Gbps con baja latencia y full-duplex, suficiente para cientos de millones de muestras por segundo sin pérdida. Para lograrlo, el equipo tuvo que hacer ingeniería inversa del protocolo MIPI que usa el RP1, porque no es un uso documentado oficialmente por Raspberry Pi.
La ventaja frente a USB es doble: casi no agrega costo de hardware al tablero de RF, y libera el conector PCIe de la Pi 5 para otras cosas, como almacenamiento rápido o networking. Además, la arquitectura permite encadenar varios módulos QuadRF en cascada, donde cada uno calcula su propio desfase de señal (phase shift) para sumar ganancia direccional de forma distribuida.
flowchart TD
A["Array de 4 antenas (4.9-6 GHz)"] --> B["FPGA: beamforming y timing"]
B --> C["Raspberry Pi 5 via MIPI (chip RP1)"]
C --> D["GNU Radio / software SDR"]
D --> E[("Visualizador AR en el navegador")]Para quien quiera entender qué hace GNU Radio con esos datos, así se vería un flujo mínimo en Python que abre el stream I/Q del dispositivo y lo vuelca a un archivo para análisis posterior:
from gnuradio import gr, blocks
import osmosdr
class QuadRFCapture(gr.top_block):
def __init__(self, freq=5.5e9, samp_rate=20e6, gain=30):
gr.top_block.__init__(self, "QuadRF IQ Capture")
self.source = osmosdr.source(args="quadrf")
self.source.set_sample_rate(samp_rate)
self.source.set_center_freq(freq)
self.source.set_gain(gain)
self.sink = blocks.file_sink(gr.sizeof_gr_complex, "iq_capture.dat")
self.connect(self.source, self.sink)
if __name__ == "__main__":
tb = QuadRFCapture()
tb.start()
input("Grabando IQ en iq_capture.dat, Enter para detener...")
tb.stop()Este script abre el bloque osmosdr.source apuntado al dispositivo QuadRF, fija la frecuencia central en 5.5 GHz (canal 100 de WiFi) y guarda las muestras crudas en disco para inspeccionarlas después con Wireshark o un script propio de FFT.
Para confirmar que el enlace MIPI está realmente activo y no cayó a un modo de compatibilidad más lento, el manual de QuadRF recomienda revisar el log del kernel en la propia Raspberry Pi: dmesg | grep -i rp1 debería mostrar el driver de video reconociendo el canal de datos a la velocidad esperada.
Cómo probarlo
El camino para probar QuadRF hoy pasa por reservar un kit en Crowd Supply, pero si ya tenés uno (o accediste a un prototipo como Geerling), el flujo de arranque es el mismo en Windows, macOS y Linux, porque todo corre dentro del navegador vía VNC:
# 1. Encendé el QuadRF: la Raspberry Pi 5 crea un hotspot WiFi propio
# Linux
nmcli device wifi connect "QuadRF-XXXX" --ask
# macOS
networksetup -setairportnetwork en0 "QuadRF-XXXX"
# Windows (PowerShell)
netsh wlan connect name="QuadRF-XXXX"
# 2. Con cualquier sistema, abrí el navegador en la sesión VNC embebida
# y desde ahí lanzás GNU Radio Companion o el visualizador AR
http://quadrf/Una vez adentro de la sesión VNC, que corre completa en el propio Pi sin instalar nada localmente, el usuario elige entre lanzar GNU Radio Companion, herramientas SDR estándar o el visualizador AR propio de ScaleRF. Ese visualizador todavía no muestra una escala numérica de la señal, algo que Geerling señala como pendiente, así que por ahora sirve más para explorar el entorno de RF que para hacer mediciones de precisión.
💡 Tip: Si vas a caminar con el equipo, pedí el Mobile Expansion Pack: sin batería propia, el kit básico depende de un power bank conectado por cable a la Raspberry Pi.
Impacto y análisis
| Configuración | Cuándo usarla | Ventaja | Limitación |
|---|---|---|---|
| Kit básico ($499) | Explorar SDR y beamforming en el banco de trabajo | Menor costo de entrada, software incluido | Sin batería propia, hay que enchufarlo |
| Mobile Expansion Pack | Análisis portátil de banda C caminando | Batería y montaje para celular | Sube el precio y el peso del conjunto |
| Array multi-módulo encadenado | Proyectos de alta ganancia direccional con licencia | Hasta 1.15 MW de EIRP combinando módulos | Requiere licencia de operador y varios módulos |
El caso de uso inmediato que muestra Geerling, ver el WiFi propio como una mancha de color en un visualizador AR, es llamativo pero secundario. Lo relevante es que la ingeniería open source ya resuelve, con hardware de consumo, un problema que hasta hace poco exigía equipo de laboratorio: procesar señales de RF en tiempo real con ancho de banda suficiente para hacer beamforming útil.
Esto tiene un costado incómodo. Un array de antenas capaz de detectar tráfico WiFi a través de una pared, sin acceso físico a la red, es también una herramienta de vigilancia. Geerling lo dice sin rodeos: esto no es nuevo, los gobiernos tienen capacidades así hace años, y es mejor que la comunidad open source exponga qué es posible a que se prohíban herramientas útiles por miedo.
📌 Nota: Detectar la presencia de una red WiFi por su espectro no es lo mismo que descifrar su tráfico: eso exige romper el cifrado WPA2 o WPA3, algo que QuadRF no hace por sí solo.
⚠️ Ojo: Es hardware de preproducción. La carcasa actual es impresa en 3D y la campaña en Crowd Supply no garantiza fecha de entrega: como con cualquier crowdfunding, no esperes que llegue de un día para otro.
Qué sigue
McCormick planea pasar la carcasa de impresión 3D a molde por inyección, gracias a que la campaña en Crowd Supply ya superó su meta de financiamiento. El siguiente paso técnico es agregar control automático de ganancia (AGC), la pieza que le faltó durante la prueba de Geerling para seguir el dron sin ajustar la ganancia a mano.
A mediano plazo, el objetivo declarado es demostrar que módulos QuadRF encadenados pueden sostener experimentos Tierra-Luna-Tierra, algo que hoy es dominio casi exclusivo de estaciones de radioaficionados con antenas parabólicas enormes. Si la arquitectura de cascada, cada módulo calculando su propio desfase, funciona a escala, sería un cambio real de accesibilidad para la radioastronomía amateur.
Probalo vos: entrá a la campaña de QuadRF en Crowd Supply y revisá la documentación técnica del enlace MIPI antes de que el precio de preventa suba con el paso al molde por inyección.
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Preguntas frecuentes
¿Qué es un radio de array en fase (phased array)?
Es un conjunto de antenas que combina sus señales con desfases calculados para apuntar la sensibilidad de recepción, o la potencia de transmisión, hacia una dirección específica, sin mover nada físicamente.
¿QuadRF puede descifrar el tráfico WiFi de mi red?
No directamente. Detecta la presencia y ubicación aproximada de la señal, pero el contenido sigue protegido por el cifrado WPA2 o WPA3 de tu router.
¿Se necesita licencia para usar QuadRF?
Para recibir y visualizar señales en el rango de 4.9 a 6 GHz, no, en la mayoría de países. Encadenar módulos para transmitir con alta potencia, como los 1.15 MW de EIRP del proyecto lunar, sí requiere licencia de operador de radio.
¿Por qué usa los pines de cámara de la Raspberry Pi en vez de USB?
Porque el conector MIPI de la Pi 5, a través del chip RP1, sostiene más de 5 Gbps con baja latencia y full-duplex, más rápido y estable que USB para este volumen de datos I/Q.
¿Cuánto cuesta y dónde se consigue?
El kit básico está en preventa en Crowd Supply por 499 dólares. El Mobile Expansion Pack, con batería y montaje para celular, se vende como accesorio adicional.
¿QuadRF ya está listo para producción?
No. La unidad que probó Jeff Geerling es un prototipo con carcasa impresa en 3D. El equipo planea pasar a molde por inyección tras el éxito de la campaña de crowdfunding.
Referencias
- Jeff Geerling: QuadRF can spot drones and see WiFi through my wall: artículo original con la prueba completa del dispositivo.
- Hackaday: sitio donde Geerling descubrió por primera vez el proyecto QuadRF.
- Crowd Supply: plataforma de crowdfunding donde está activa la campaña del kit QuadRF.
- Raspberry Pi: sitio oficial del fabricante de la Raspberry Pi 5, la placa base de QuadRF.
- GNU Radio: framework de software SDR usado dentro del entorno VNC de QuadRF.
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Imagen destacada: Foto de Louis Reed en Unsplash
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