Dantracker 試製篇,上集

 

dantracker_cover

 

前言

Dantracker 是一個數年前 APRS 界頗為出名的 open source tracker 方案,介面無異於商品級的設備;一些自製 dot martix LCD 方案,或簡陋的 TFT 彩屏介面即時相形見拙。

不太普及的原因除了安裝資訊不足外,相信作者不再更新也是一個因素。網上的東西,沒人講就自然下沉。

我以前不講,除了希望網上多些資訊供参考外,另一原因是這個方案較適合駕車上人仕使用。But anyway,與其讓好東西下沉,不如當一個 topic 講一下。

這是 2011 年的方案,距今快近六年了,可找到的資料也定了。就 base on 這些資料,試製一下吧。

儘管是幾年前的東西,但至今也沒找到類似的替代品。

測試發現,可玩的比預期多。同樣,遇到的問題也比預計多得很,所以分兩集講。

 

Why Dantracker

aprs.fi 地圖,沒有 ham moible 中是靜態的。

Dantracker 可顯示當前收到 station資訊,最近8 station的相對方位角和距離。自身 GPS 資訊,和最近一次收到的 aprsWX 資訊;內容較生動。

aprs_wx_dan

 

 

版本對決,KK7DS  vs N7NIX

Dantracker 原作者為 KK7DS,是一開源方案。

N7NIX 以原著為基礎,發展出新一代的版本,加進支援 aprs message 收發,關機等功能。

n7nix-dantracker-main

N7NIX screen, Courtesy of http://www.trinityos.com

 

我對比兩者的功能,介面後,還是喜歡原著的,原因:

  • 黑色介面,比 N7NIX 的彩色介面較舒服
  • 儘管後者支援 aprs message,但代價是需配備keyboard mouse。戶外使用有點不設實際。要功能完整,用 notebookAPRSISCE/32 吧。
  • N7NIX 的介面見方,有違一般屏幕的比例。
  • 我希望做到的是殘廢餐,開機 boot 起就用,按 off 制就熄機走人,簡簡單單,無需服待。

 

硬件準備

我用的是一台 Rpi rev2,由於這是 2011 年的方案。所以用舊款的也應沒問題。建議先將 reset pin (RUN) 銲上 pin header,否則需配備尖咀鉗。

rpi_reset

 

KISS mode TNC 我用回自製的 TNC-X 。整個方案 settle 後希望可利用軟件 TNCDirewolf,有利推廣。

一條 USB to RS232 cable,供接到 TNC

一個 USB GPS

 

軟件準備

實測發現,Rpi 最新的 OS Jessie 不能成功編繹,會出現錯誤,所以用回 wheezy。最後的為201555日版。請到官網下載。

 

参考資料準備

除數個 YouTube 影片可供簡單看一下較果外,網上只有三篇資料可用。皆由 PA0ESH 編寫。

第一篇,是本文參考重點。但放心,根著做是不成的。http://www.pa0esh.nl/wordpress/?wpfb_dl=6

第二篇,有 2013 ,15 兩版本。但太多 network 設定,其他和第一篇類似。
http://www.pa0esh.nl/wordpress/wp-content/uploads/2015/02/Dantracker-on-a-Raspberry-PI-from-scratch.pdf

第三篇,是最後的更新。
http://www.trinityos.com/HAM/CentosDigitalModes/RPi/n7nix-dantracker-install.txt

三篇皆混合了 KK7DSN7NIX 的版本來談。但個人覺得,作者較偏愛後者。這也增加了難度。

 

安裝步驟

首先,接上 USB to RS232 cord USB GPS

開機登入後,輸入以下指令應看到這兩東西。

lsbusb

isusb_gps

 

見不到也可以繼續,因上集無需 TNCGPS 也可玩到。

一反常態,無需更新以避免變為 Jessie。只更新軟件的目錄。

sudo apt-get update

 

之後,幹掉那個大而無用的 wolfram-engine

sudo apt-get purge wolfram-engine

 

安裝所需軟件,需一行完成:

sudo apt-get install screen git python-serial libgtk2.0-dev gtk+-2.0 build-essential gcc pkg-config imagemagick automake autoconf libtool cvs curl libncurses-dev libssl-dev libax25-dev

下載加安裝需約一小時。

完成後下載 KK7DS 的版本。

git clone https://github.com/kk7ds/dantracker

進入該 folder ,並下載 libfap 。雖最新版本為 1.5;但在測試 jessie 時發現不論 1.31.5,最後階段編繹時皆失敗。為省時所以這裡用回 1.3

cd dantracker
wget http://pakettiradio.net/downloads/libfap/1.3/libfap-1.3.tar.gz

解壓並安裝之
tar xvzf libfap-1.3.tar.gz
sudo cp libfap-1.3/src/fap.h /usr/local/include/
cd libfap-1.3
sudo cp src/fap.h /usr/local/include/
./configure
make
sudo make install
sudo ldconfig

完成後回到 dantracker folder

cd ..

跟著用類似步驟下載和安裝iniparser
sudo wget http://ndevilla.free.fr/iniparser/iniparser-3.1.tar.gz
tar xvzf iniparser-3.1.tar.gz
cd iniparser
sudo cp src/iniparser.h /usr/local/include
sudo cp src/dictionary.h /usr/local/include
make
sudo cp libiniparser.* /usr/local/lib
sudo ldconfig

完成後回到 dantracker folder

cd ..

 

戲肉來了,aprs-is.c main() 內含用家設定參數,需編輯之。

nano aprs-is.c

將作者的 callsign,所選 server,覆蓋範圍,靜態座標定為自身的資料。

aprs_c

 

然後 save 離開。

 

編譯前也需編輯 Makefile,加進參數。否則跟著的編繹會回報 warning

nano Makefile

在第一行最後加入 –lm

dan_tracker_compile

然後 save 離開。

編繹運行以下指令:

touch .revision
make

之後進入 images folder 執行 make 指令:

cd images
make

所有安裝完成。這時可備份一下張 SD Card

之後 reboot 一下,再進入 dantracker folder ,執行

sudo ./detect_gps.py

類似 lsusb,但回報的是 USB serial cord GPS 的所屬 port 位。

lsusb_gps

進入 sub-folder examples,將 aprstest.ini 抄到 dantracker folder 中並改名為 aprs.ini

cd examples
cp aprstest.ini /home/pi/dantracker/aprs.ini

 

aprstest.ini 是測試設定檔,主要從 network 收取覆蓋範圍內 iGatepacket,將之顯示出來。GPS 則是 hard codedummy data

換句話說,這就是一個無需 radioAPRS tracfficmonitor

dantracker folder 中編輯 aprs.ini;將 callsign,靜態座標改回自己的,save 離開。

執行以下兩指令就可啟動 dantracker 了。

screen -dmS aprs ./aprs -m /home/pi/dantracker/aprs.ini

screen -dmS ui xinit /home/pi/dantracker/ui

 

YouTube demo

 

 

Raspberry Pi 冷知識

首兩畫面大家會發現右上角有個彩色四方形 (Rainbow Square)。這是輸入電源電壓過低的提示。如為紅色四方形,則是 CPU 溫度過高提示。

對我來說,是因將系統移植到 portable 後,7吋顯示屏的背光耗電近 1A ,用的電話充電火牛電流不足而拖低了電壓。

Rpi firmware 更新到最近(9月)的版本,圖示則會是較易明白的雷電 icon 和溫度計 icon

 

關機程序

承上文提到,這個方案沒退出機制。所以關機只能 short reset pinreboot Rpi

小問題,可克服。我們將一個按制 (push button) 接到 Pin 39 (Gnd), Pin 40 (GPIO21)


aprs_shutdown

編寫一段 python 程式仔,當發現 GPIO21 落地,就執行關機指令。並將這程式加到每次開機執行。

詳情請參考這個網址,將 GPIO 編號改為 21 即成。
https://www.element14.com/community/docs/DOC-78055/l/adding-a-shutdown-button-to-the-raspberry-pi-b

 

將系統移植到流動平台後

dan_port

 

由於仍是測試階段,不建議設為開機即運行的狀態 (要還原需用另一 linux 系統編輯取消)。

 

小結

上集示範了安裝和利用 aprstest.ini 設定檔作為一個固定 aprs 站台 monitor。介面美觀資訊明確。

下集將為戶外測試,接上 radioGPS;和一個 Rpibug 導致陷入苦戰及最後的節衷方案。

 

待續…

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短評 : Tetra 會否成為下一 ham radio 數碼制式,暨百篇感言

 

ST7000_all

Motorola 最新推出的 Tetra 細機 (網上圖片)

 

前言

本文前半段為淺談一下 Tetra 作為 ham radio 數碼制式的可行性,下半段則是百篇感言。

這個安排既避免百篇感言悶親大家,而以數碼文章為第一百零一篇新的開始,也貫徹了當初以 APRS 為入門,繼而走進數碼通訊年代的方向。

 

Tetra?

近半年,英國 ham 界熱哄哄的話題是政府部門如警察、消防、救護用了 10 年的 Tetra 系統即將退役;取而代之的為 LTE 系統。衍生出來的是一大批的政府的退役機流出市面,英國 ham 界正探討能否將之作為另一數碼制式廣泛應用在業餘無線電通訊裡。

頻道方面,政府頻道不同 Ham Band,但可透過管理程式編頻更改到 Ham BandUHF 430 頻段中。

至於政府頻道的加密處理,也可透過管理程式關掉甚至以更新 firmware 形式除去這些用不著的選項。

剩下的問題是這些退役機的新舊程度,電池狀況,會否為此投入資源如設立中繼等等。

 

What is Tetra

  • DMR同宗,也是 ETSI 創立的通訊制式,時為1995
  • 制式設計類近傳統的蜂巢式無線電話網絡
  • 承上點,所以也不兼容 FM 通訊制式
  • trunk radio system 形式設立。部份機款配備 DMO 模式,則可兩機直接對講
  • 頻寬 25k,以 4TDMA 各佔 6.25k 運作
  • 歐洲頻道為 380-430MHz, 美國則是 800MHz

 

 

BaoFeng-DM-5R網上圖片

這是寶峰新出的數碼機 DM-5R,國外預計 9月尾發售。看一下規格。

  • DMR Digital Radio
  • VHF/UHF 136-174/400-480MHz
  • 2000mAH High Capacity Battery
  • High Power/Low power
  • 21CM Dual Band Antenna
  • 8-Level Stepped Frequency Selection
  • Auto power saving function, Super-Long Standby
  • Compatibility Of Digital And Analog Under DMR System
  • Supports Individual Call, Group Call And All Call
  • Support DMR repeater function (DMR Tier 1)

規格有點古怪,上 Tier 1 的中繼,咁即係 dPMR。但又不明示是這種底檔機,操作頻率實也超出 dPMR 範圍( 446.1-2 MHz )。我的估計是 dPMR + analog 機;即 dPMR 頻外只能 FM 運作。

幸好,國產機的銷售策略多是先買外國,水尾才買回國內;如 MD-390MD-380 GPS 版本均未見在淘寶有售。所以大家連中伏的資格也是沒有的。

 

Tetra vs  DMR

  • Tetra 較適合城市環境,高度密集的地方。
  • DMR 則是廣闊的地方較適合。
  • 理論上以 2DMR 中繼覆蓋範圍 = 7Tetra 覆蓋範圍

 

香港又如何?

網上資料顯示,香港應用 Tetra 系統的有政府,機管局,地鐵。

然而,就我所知,政府退役機的報廢條款多訂明此等物資不能在港銷售,再運用。此路不通也。

機管局,地鐵我不是 insider,沒有這方面資料。但圖片會說話。

mtr1

 

這是 MTR 近年的防止罪案廣告。海報的主體是部對講機,似係對講機廣告多的。對我來說,只要是 MTR 的用機,就提供了所需情報。

 

mtr2

 

網上搜查一下,是 EADS Defence and Security 出品的 THR8

thr8

官網圖片

 

運作頻率在 800MHz 頻段。不是 ham band 送給你也沒用。但有了這個資訊,之後也可嘗試用 SDR 作為解碼 Tetra 的實驗,希望通訊沒有加密吧。

 

st7000

官網圖片

這是 Motorola 最新出的 Tetra 機款 ST7000

 

sl3k_all

網上圖片

一反紮實重型的傳統。和 DMRSL3000 一脈相承。

細機,輕巧的代價是輸出只1.8W,頻率覆蓋 350-470MHz。從 YouTube 上的宣傳片來看,市場定位為機場等大型運輸系統。

撇除國產機一個平字,香港不少 ham 也很樂意花錢買美日等旗艦級的機款。我對數碼通訊制式,品牌沒立場。不設鬼竄條款,開放給所有 ham 同好使用的皆歡迎之。

十分期望多一種制式可加入 Ham 界的數碼陣營。

 

百篇感言- About Me 之廷續

 

100p

 

這是第一百零一篇了。一個半文盲走到這一步不容易。

只能說 Internet 年代,知識傳播不再受到傳統的教學模式侷限。只要能上網,就能找到所需資就訊。能力也由學習改為消化、整合這些資訊,將之變為合用的東西。

當初決定以 blog 的形式發表,不外 forum 已有人做,無需多一個。我其實也不太贊成 forum 模式,主因內文多是封閉 Google 搜尋不到的,收不到信息共享之效。二有玩過 forum 的都有遇過,一個 topic 討論再討論後,有時會變了意氣之爭。

Facebook 較適合日常生活點滴的分享。我也不太熟悉在那裡長篇大論的有效編輯方法。

blog 寫我所想,所做,分享一下心得;較適合我的 style

 

一點統計資料

四年,100篇,即一年 25篇。平均約半個月一篇。當然也試過靈感到一日兩篇,個幾月一篇也經常發生。

這個看倌要明白,這個 blog 不是食評,食完寫篇文話好食就收工。本 blog 的內容要時間測試。不成功,效果不好的也難以成文發表。

最受歡迎的文章是 APRS4R Echolink 兩文的英文版,至今每日也有不俗的溜灠量。雖然小弟的英文寫作能力有限,但英文文章就是面向全世界的同好,互相切磋交流。能和先進同儕切磋是件樂事。

這兩文之所以受歡迎,究其原因,是乘著 Raspberry Pi 面世之初,成功將之應用在 Ham radio 領域上,取代傳統電腦,解決長期運作的麻煩,如耗電,佔用空間,OS license 等等。

我不是 Linux 高手,更非 Rpiembedded system 專家。能以較快的速度發表;這是依賴香港的資訊自由,貨物進出無阻的傳統優勢。

將中西事物融匯貫通,這是活在中西夾縫的香港生存之道。

如只計中文文章,即只面向華人地區,較受觀迎的是一些評論,和初階文章。

評論要受歡迎,即要替看倌講出心裡所想,或不方便不想寫出、講出的心裡話。

香港 ham 界是個有趣的地方,很多 topic 可寫,要評論不是問題。

初階文章受歡迎,主因當然是初階人寫初階文,有共鳴。另一原因估計是每年皆有新 ham 進入,自然對這些文章有需求。

Ham 界,有牌照的,向新手傳授操作、技術知識,令整體的操作,技術水平所有提升是責無旁貸,也是互惠互利之舉。

 

Amateur Radio 在香港已普及?

近十年,無可否認本地對 Ham Radio 的認識多了,起碼知道有這種嗜好,運動的存在。這拜早年開始至今每年入秋後至春末的外展活動中的 Radio support

如能推廣,增加公眾對 Ham Radio 的認知固然是好。但我認為效果是不濟的。

Radio support 是一項應用,不是我們 amateur radio 的日常活動。Side effect 是讓一些人知道社會有一資源可用,而利用這項資源的條件是考個 Ham 牌。

吸引了一些想用這項資源,而非真以 ham radio 為嗜好的人。更甚者,以起中繼為目的,幾丁友 formham club 就搞掂。

前者引狼入室,後者群魔亂舞。  

       vr2a

vr2b

OFCA 網站資料

這些會有幾多個是真正的業餘無線電會,大家有目共睹。

業餘無線電通訊,就是在公餘課餘時間,以消閒,自我技術研究為目的在業餘頻道上通聯。不以此為目的者,盡管有個 Ham 牌,皆非同路人。

若說十多年前起以 radio support 作為推廣 ham radio 是錯誤方針,我那時也是一個做孽者。希望這個 blog 的資訊可以 recruit 一些真正的同路人,撥亂反正。

近年,數碼制式的中繼也相繼成立。但我以兩件我見到、遇到的事件去看看我們的 Ham radioinfra-structure 是否完善,進步了。

 

故事一

上年年尾,一位無任何 club 聯系的新 ham 電郵給我,訴說買了部手機後,發覺 ham band 靜如深海。遭遇正是我當年新手入行的寫照。

於是本人回覆他,告知本地最有名的中繼頻率,tone,設定方法等等;著他在中繼上呼叫 CQ

數星期後,他再來函,說仍是靜如深海,也沒有上中繼後 release PTT 的尾音。

心想,uplink downlink 調轉了。反正二份一機會,按 reverse 反轉一下上下頻就 ok。於是著他再三檢查收發頻率,或按 reverse 試一下。

再過一星期來函,仍是靜如深海。市區環境,佢個 home base 不是盲點。沒人 on air 不強求;但好歹也會收到每隔一段時間中繼的 CW beacon

於是著他改以監聽中繼 beacon 為目標,uplink mon 一日,downlink mon 一日,你自然曉分辦兩者了。

他之後回覆仍是沒有。

最後,約個時間和他通聯測試。但同時間發現,中繼應如一般電台每隔一段時間報 Callsign,即 CW beacon 機制原來沒有了。之後花了一個周末時間再監聽,只錄得一個星期六晚上約 10PMCW beacon

大半年後的現在,這文斷續編寫之時再行監聽,也只是在 82022:02PM91121:40PM 監聽到 CW beacon

資源佔了,但連最基本的信標也不定時發送。是否犯例,或己申請豁免;我唔知。對我也沒甚影響。我只感到,一個地方的業餘無線電建設是否完善,不在於有幾多個中繼,是否數碼,名牌,有無聯網等;而是對後來者是否 welcome

廿年前,英國佬年代,我是靠這些 CW beacon 作為盲公竹。廿年後,難道新手只能自求多福。

 

故事二

前陣子,閒日下午 5 時多監聽同一中繼的 DMR 頻道,兩 ham 其一在對話中自稱是某國內牌子 DMR 機的香港代理,不下兩次將自己公司的網址完整唱出著對方溜灠。

有了數碼中繼,但通話內容就是如此。商業廣告不能出現在 ham radio 的通話內容中是 Ham 界常識。

中繼頻道的通話內容質素不高,傾下閒計吹下水;也很難吸引人長期 monitor 打躉。

兩件小事,看本地 ham radio 是進步了,還是退步中

對我而言,是退步。用讀歷史的 terms:是外強中乾。

 

展望

有沒200 篇,who knows。這不在目標之列,blog 文應以質素為考慮,不是數量。

未來的文章,軟件編程很難再避免。我不是編程高手,編程的 side effect 就是未必能半個月出一文。這也是過往避免編程的主因。

Software Define Radio 繼續是重點。SDR 不論是 Ham 活動,小童、青少年的科普活動也好;均是未來通訊設備的重要一席,不能逃避。我也正積極物色一部有發射功能的SDR ,功能好,價格在能負擔之內。可以試更多東西介紹給大家。

Broad Band Ham Net,其實通過 BBHN 來設定 IP Phone 的實驗也完成了。但整體運作過於 IT 沒成文吧。之後希望將之整合到 phone patch 系統再介紹。環境所限,在室內左手發,右手收難作有效飽和、覆蓋等測試。可以的話,九龍,港島點對點連線才可考驗到真正的效能。

Ham 數碼通訊剛起步,不愁沒話題。一些和其有關的配套電腦系統如何設立,在實體機,還是 virtual machine 或近年漸流行的 docker ,也是很有趣的研究課題。

APRS 是我的較善長的,還有很多 topic 可寫。

評論, 繼續寫我所想,所見的不平事。雖我不通古今之變,但望有日成為一家之言。

我希望透過我的文章,給新入門的同好一點概念,確立方向。之後趕上步伐,進一步提升我們的水平。

Again,百篇感言是 about me 之延續。不設 comment,謝謝。

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