地圖,ad-hoc 通訊 與 ham radio

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本文主要討論地圖於 Ham radio 的應用。

Google Map 雖好,但離不開需即時上網拿取資料。同時上到網和使用 amateur radio 保持聯絡的場境不是相違背的,但能同時發生也不是必然。

來個比較圖表

item concernGoogle mapOSM offline map
地圖資料上網擭取下載到 Android phone / tablet
詳細程度部份郊區更詳細
商業元素 越來越多,眼花撩亂暫未見入侵
數據更新速度需用家自行轉換後下載
數據維護Google 龐大團隊義工維持,周期沒保証

 

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以東涌市集為例,OSM做了渲染,效果較好。

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Google map 在偏遠地區較簡單。

 

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這是大埔滘的兩者比較。

 

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市區 Google Map 明顯優勝,但略嫌商業成份較多。OSM最敗北是沒有MTR 出口標示。

 

Google map 雖己有offline 工具,但 offline map 只供在設備上瀏灠,不能整合到Aprs 程式中。

有關OSM offline MapHAM RADIO 的整合,我的做法如下:

安裝 APRSDroid offline map版本,

下載 OSM offline map 數據。不要貪心下載全世界,因數據是以G為單位之餘,編譯為 APRSDroid 支援 的 pbf 格式很花時間。

網上資料顯示,不記得是比利時還是匈牙利了,需八小時。

這方面香港勝在夠細,不消五分鐘搞掂。

下載地圖到Android phone/tablet裡。file size 不過10M

APRSDroid 地圖設定指到該檔案即可。

 

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香港全境,連部份鄰近地區的OSM

 

由於是rendering map ,顯示時是render出來的,Android phone / tablet 內核能力不足的話,是會慢慢跌出來。

配合APRSDroid 應用,就是一個香港全境的APRS terminal 了。但 APRSDroid 在地圖應用上是不足的。不要緊,用 c:geo 地圖軟件可彌補。

c:geo 支援 pbf 格式地圖之餘,同時支援 GPS 定位。

Ok,這樣在沒有 Google 的陰影下,也可有獨立電子地圖使用了。

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c: geo 定位demo

 

Ad-hoc 通訊

不使用對講機的情況,假設已有一個 ad-hoc 的臨時 intranet 內聯網 (不是internet) 的網絡,也沒有資源設立通訊 server,究竟何種方案最適合我們使用。

這個沒有一定的答案,各花入各眼。云云app中,我用的Serval Mesh

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Serval Mesh logo

 

這是一個很有意思的project。原因:

  • 她是free,不會久不久彈個dialog box 出來叫你登入。也沒有煩人的廣告。
  • 她是open source
  • 她是 Peer to Peer,無需設立任何server 管理訊息流。存活性高。全完 ad-hoc 使用。
  • 雙向通話,如傾電話般。能雙向通話,我看不出為什麼要以對講機的simplex形式進行。一些APP android phone扮對講機通話,我的看法是拿來玩的。
  • 可經她 share files,或文字訊息。
  • broadcast 訊息到群組。
  • 所有訊息均是加密處理。
  • 如有人需突然加入,可經其他 peer 即時 deploy 安裝。無需 internetGoogle store
  • 新西蘭紅十字會曾在救災行動協同應用,經得起實戰洗禮。

 

phone

主版面,拿來用的,沒花巧東西

 

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中文訊息測試ok

預有地圖功能,將來可和地圖一併使用。我理解地圖格式和 c:geo 以至 APRSDroid off line map 一樣是pbf。到時個地圖檔就可一雞三吃。

講到個app好神咁,但也有缺憾。測試發現,Android 4.2 後用不了,需等更新。不過我個廢棄Phone 和個廉價tablet4.2以下版本的,所以實驗可繼續進行。個 Note2 更新後就被迫免役了 。

雖然可在 contact list 選擇通聯 user(s), 但用家如用的phone ( tablet 不能用,因這個功能是call電話內的keypad運作),也可透過撥號快速聯系其他 peer

說到這裡,一時需上網,一時又不需,轉頭又要ad-hoc intranet究竟想表達什麼?本文其實也是 Broadband Hamnet 的先導文章。

Broadband Hamnet 前身是 High Speed Multi Media (HSMM),美國 Ham 主要利用2.4G WiFi 部份頻道和Ham Band 重疊之便;以舊BB Router 更改firmware後變身成為一個 Peer,自組成一個 Amateur Radio 專用的 Mesh network

本人有關 Broadband Hamnet 的鑽研始於上年秋季,盡管公私兩忙之下幾乎放低下了三四個月。我仍將之視為今年本Blog的重點。稍後會有一系列文章詳談。

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藍芽TNC試製,藍芽 last 2 feet 無線年代之展開系列二

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前言

趕到復活節上載,那就當是復活節獻禮吧。今日四月十八日剛好也是世界業餘無線電通訊日。

首先是版權聲明。

這個藍芽 TNC,是 Mobilinkd 出品。網址: http://www.mobilinkd.com/

而她是跟據 KI4MCW G8ECJ 發表的開源 APRS TNC 改成。所以線路圖以至firmware也會公開的。

APRS 用的 TNC 我不缺。但之前以廢棄Android電話接駁到手機玩APRS 的實驗不太成功,始終不太滿意。

今次藍芽TNC 試製,望可一洗頹風。

 

Why 藍芽TNC

省卻電話與TNC的音頻訊號接線,多條線,就多了一條天線去pick up noise

廢棄的Android電話,多配有GPS接收器,可將GPS位置經藍芽傳到TNC,轉到iGate。用法類似Tracker

該電話配上offline地圖,無需 Wi-Fi3G/4G網絡。這是 Google map 做不到的。而這個電話,就可將收到的 APRS訊息顯示在其屏幕上,變為一個APRS terminal。也是這個project的重點。

線路分析

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schematic drafting 的角度來說,是不合格。這是寫 firmware 的人搞硬件的通病。而我們也無需照搬如儀。

原線路很多是Aux的東西,可棄掉。綠色透明部份是刪去的零件。

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Circuit cut剩下MCU ATmega328P,藍芽module HC-05與相關零件。另加 3.3V power supply

為方便 trouble shootMCU pin 16 PTT,加接1k串一粒紅色 LED 落地。Reset Pin10k上天,104 cap落地。

有三處需留意:

藍芽module HC-05 工作電壓為 3V3- 3V6,所以不要貪方便將整個 circuit 的工作電壓設為 5V,用 7805 推。3V3 的穩壓,我用的是LM11173V3 LDO。沒有的話,可用回傳統的 LM317 調較到 3V3。但留意,用 LM1117 low drop regulator,供電池可配 4.2V 鋰電。用 LM317 的就要起碼 6V供電。

Atmega328p 工作電壓為 1.8 – 5.5V。但 工作電壓與晶震頻率有關:低壓低頻,高壓高頻。而3V3相對的最高工作頻率是約13.3MHz。而這個circuit是行16MHz的。所以是超頻的。原作人唔驚,出售成品既唔驚,我捨命陪君子又何妨呢。

留意選擇掣S2,是YaesuKenwood接口制式選擇。該圖向下是Kenwood,向上是Yaesu

 

組裝

由於cutMCU ATmega328P,藍芽module HC-05prototype是很簡潔的。

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用萬用板兩三晚功夫應可完成

藍芽module HC-05 從淘寶購得,價錢約RMB28

注意,處理這些module(郵票板)時,在下面墊一張咭片紙。方便日後拆或更換。

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另留意,為接收良好,藍芽module 天線下的銅泊需除去。

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Mobilinkd 網站發佈的484版本firmware為膽,program328P裡。注意,如你是用ISP方法去program,需將ISP下載線轉為 3V3 電壓。

至於 Fuse setting,經多番測試,初步定為 low: E7,high: DA,extend: FD

一號機 prototype尚算順利。二號機則加進鋰電充電模組,和最近的線路更新(加一電阻),和0.1uF電容用了SMD 以降低佔位。

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相片中的二號機這款鋰電充電模組質量差,充滿 LED 著後仍有 current 充到鋰電中,不要跟我用。

二號機是為 UV-5R 而設,採用其機背 belt clip 螺絲孔 mount住。實裝後發覺阿仔比阿媽重,向後傾。又一眼高手低之完美演繹。

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從好的角度看,避免了向前仆…

測試

Circuit 供電後約10sec,用電話掃描周遭的 BT 設備,如只見到 HC-05,即 MCU328p 不能經 HC-05 對外通聯。如見到Mobi.TNC1,則是成功了。

測試程式有二,分別為電腦運行的和電話的App

在電腦運行的是用python編寫,需先行安裝Python ver 27。但我試過在一台機中不能運行。另一台則ok。原因不明。

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Connect 後,下欄的預設参數不要更改。不論PC或電話,可選 1200 2200Hz ,按 execute,會 PTT 發射,可用另一部機接收到該tone。如收到audioreceive volume 會顯示level bar

請留意,在電話appupdate firmware 掣是灰了的,而用電腦 program 則會出現錯誤訊息。試了不同組合的設定數值也解決不了。由於不影響應用,暫視為bug

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APRS 測試

電話端先安裝 APRSdoird 並設定好,connection 改為藍芽。測試環境最好可和 Igate 通聯。

不論室外應用,或室內以Fake gps app 輸出 dummy gps dataok

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一號機用 AA X 3 枚供電

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Dummy GPS  Data

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近期的APRS地圖,有人加入,有人離開。體現了月有陰晴圓缺,人有悲歡離合

 

APRS訊息測試

VR2XKP-15 是廢棄了的電話,關掉Wi-Fi,內設了一張過期電話咭。安裝了APRSdroid。經藍芽接駁到 BT-TNCBT-TNC接對講機。是 RF path

VR2XKP-34G 上網電話,安裝了APRSdroid。經4G網絡上網。

FTM-350 車機一台,是 RF path

VR2XKP-10 iGate

15號仔和3號仔經10號仔 iGate可互通訊息,兼支援中文訊息。即 RF to internet 雙向溝通ok

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15號仔 和 FTM-350 可經純 RF path 雙向溝通。唯 FTM-350 不支援中文,所以只試英文。

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High Power TX測試

有留意本blog的朋友應記得,曾經提到對講機會干擾到貼近的 MCU circuit。這也是我擔心之處。在 component placement 上,花了點心思,將藍芽模塊移到下部。在手機 high power TX 情況下沒有jam 死。算是萬幸。

 

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總結

這是本部落格第二個介紹的 TNCcircuit簡單之餘,經藍芽傳輸在室外使用更見實用。是廢棄了的 Android Phone 重生之可行方案。

一套使用,倚著Android Phone 顯示屏的高解像,現成的ARPS手,車機即時相形失色。

而眼利的朋友會發現 APRSdriod 顯示的地圖不是 Google map。這是本文的姊妹文章”offline地圖,ad hoc 通訊 與 ham radio“的重點。主要和部落格開張初期”免費地圖比較”一文相呼應和分類方便日後參考。

待續…

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