30. November 2021

LoRa-APRS iGate mit Raspberry Pi

Da mich neue Technologien und ihre Anwendung immer sehr neugierig machen, habe ich mich mit Lora bzw. LoRaWAN näher beschäftigt und bin bei einigen Treffen der Amateurfunk Community auf LoRa-APRS gestoßen.

LoRa ist eine Übertragungstechnik die mit CSS Modulation (Chirp Spread Spectrum) sehr effektiv, schmaldbandige Daten über weite Distanzen übertragen kann. Der Amateurfunk macht sich das zu Nutze und bietet die Möglichkeit LoRa-APRS im 70cm Band (RX: 433.775MHz/TX: 433.900MHz) zu verwenden. Mittlerweile hat sich in Österreich eine sehr gute Netzabdeckung parallel zum APRS im 2m Band (144.800Mhz, AFSK, 1200 bit/s ) aufgebaut.

Aber von Anfang an…
Infiziert vom LoRa Virus habe ich mir schnell einen GPS Tracker in meinem Auto installiert. Der Tracker basiert auf einem Arduino und ist hier sehr gut von Stefan beschrieben.
https://stefan.schultheis.at/2017/aprs-dragino-lora-gps-shield-70-cm-433-mhz/

Vom Tracker zum eigenen Gateway war dann nur noch ein kleiner Schritt. Das Team von lora-aprs.at und iot4pi.com hat hier schon sehr gute Arbeit geleistet. Mit deren Unterstützung habe ich mir mein eigenes Gateway gebaut. Nach ein bisschen Tüftelei habe ich auch eine Platine nach meinen Bedürfnisse entworfen.

Das Gateway ist relativ schnell zusammengebaut. Man benötigt einen Raspberry Pi (2B, 3B, 3B+ oder Zero W), das Gateway HAT, eine Micro SD Card (16GB) und das Software-Image.
Die Software, Details zum Bau des Gateways und die Konfigurationsanleitung könnt ihr hier downloaden.
https://www.dropbox.com/sh/4uktkw9ia6u2n9o/AADdmPRkrBcpq-7jvuN9H3AJa?dl=0

Nachdem das Image auf die SD-Card gespielt und alles fertig zusammen gebaut wurde, bootet man den Raspberry. Soll der Raspberry mit WLAN verbunden werden, muss man noch seine WLAN-Daten im RPI einstellen. Erfolgt die Verbindung mit dem Internet via LAN, muß nichts zusätzlich eingegeben werden.

Für den korrekten Betrieb des LoRa-APRS Gateways, muss das Gateway noch mit euren Daten konfiguriert werden. Dazu verbindet man sich mit SSH auf den Raspberry.

Mit dem Befehl cd /home/pi/iot4pi/ wechsle in das Verzeichnis
„/home/pi/iot4pi/“
Mit dem Befehl sudo nano APRS.conf kannst du die Konfigurationsdatei editieren.
Notwendige Konfigurationen für dein Gateway sind

  • Calllsign
  • Passcode
  • Latitude
  • Longitude
  • IP-Adresse bzw. URL des APRS Servers und dessen Port

Mögliche APRS Server

APRS-Server via Internet APRS-Server via Hamnet
igates.aprs.fi
austria.aprs2.net
germany.aprs2.net
finland.aprs2.net
ffl.aprs2.net
euro.aprs2.net
rotate.aprs2.net
rotate.aprs.net
OE1XDS: 44.143.10.90 bzw. aprs.oe1.ampr.at
OE2XZR: 44.143.40.90 bzw. aprs.oe2xzr.ampr.at
OE7XGR: 44.143.168.96 bzw. aprs.oe7xgr.ampr.at
OE2XWR: 44.143.43.90
OE2XGR: 44.143.41.29
OE5XUL: 44.143.105.158
DB0FFL: 44.149.16.136
Beispiel:
APRS_IS_HOST:igates.aprs.fi
APRS_IS_PORT:14580
Beispiel:
APRS_IS_HOST:44.143.10.90
APRS_IS_PORT:14580
Weitere Infos unter http://www.aprs2.net/

Ist alles richtig konfiguriert musst du den Raspberry noch einmal rebooten damit die neue Konfiguration übernommen wird.
Auf APRS.fi kannst du überprüfen ob alles geklappt hat.

Hier noch ein nettes Indoorgehäuse für dein Gateway.
https://www.thingiverse.com/thing:3410533

An Standorten mit mehreren Funk-Anwenungen rundherum würde ich dir noch ein 70cm (433MHz) Filter empfehlen.
https://de.aliexpress.com/item/33046532462.html?spm=a2g0s.9042311.0.0.27424c4dpSoJt6

INFO: Der Betrieb solcher Funkanlagen setzt eine gültige Amateurfunklizenz voraus.

DIY: Wer sich sein Gateway selber bauen möchte findet hier alle notwendigen Files.
https://github.com/aronaut/LoRa-APRS-Gateway-HAT-for-Raspberry-Pi

UPDATE:
-) Opensource Software für dieses Gateway für Raspberry Pi (LoRa KISS TNC mit APRX): https://github.com/tomelec/RPi-LoRa-KISS-TNC
-) Opensource Software für ESP32 Gateways (z.B. TTGo T-Beam): https://github.com/peterus/LoRa_APRS_iGate

Link Zusammenfassung

Einkaufsliste LoRa APRS Gateway für Raspberry