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Toller Vortrag: Lernen, Experimentieren und Funkbetrieb mit dem SDR-Starterkit ADALM-PLUTO

Gestern hatten unser langjähriges Mitglied Wolfgang Heinrich, DG8FEW seinen Vortrag über den ADALM-PLUTO gehalten. Wir waren mit 8 OMs etwas überschaubarer als beim LoRaWAN Vortrag mit 25 Teilnehmern vor einer Woche, dafür konnten wir umso tiefer in die Materie einsteigen. Wir haben uns den Adalm Pluto auch praktisch in Verbindung mit GNU Radio angesehen und uns detailliert über Einstiegsmöglichkeiten in SDR ausgetauscht.

 

Aktuell plant Wolfgang, im Makerspace Viernheim ab Februar/März 2019 dienstags abends eine Gruppe ins Leben zu rufen, die sich mit SDR befasst und die Weinheimer Funkamateure sind gerne mit eingeladen. Wie auch mit LoRaWAN werden wir Weinheimer Funkamateure mit dem Makerspace Viernheim auch zum Thema SDR eng kooperieren, z.B. mit weiterführenden Workshops auch im Wasserhaus, wovon beide Seiten profitieren und wir uns gegenseitig das Hobby interessanter machen können.

DL3PW, Peter

LoRaWAN: WiFi für das Internet der Dinge und Raspberry Pi

Bild DL3PW: Rainer in Aktion

Am Samstag, den 8. Dezember, fand ab 13:30 Uhr im Wasserhaus unser Vortrag „LoRaWAN -WiFi für das Internet der Dinge“ statt. LoRaWAN ist die Abkürzung für Long Range Wide Area Network, d. h. ein Netzwerk, bei dem ein Sender mit sehr geringer Sendeleistung sendet und trotzdem grosse Reichweiten erzielt.

Unser Mitglied Rainer Wieland, der in der Karl Kübel Schule in Bensheim das Fach Informatik in Berufsschul- und Leistungskursen unterrichtet, hat in sehr kurzweiligen 120 Minuten über den neusten Stand seines Lehr- und Lernprojektes „Feinstaubmessung an der Bergstraße“ berichtet, das er auch bereits auf der Veranstaltung „Pi and More“ an der Universität in Trier vorgestellt hatte (Video).

Mit 25 interessierten Zuhörern platzte das Wasserhaus schon fast aus den Nähten, und es waren auch etliche Besucher dabei, die zum ersten Mal den Weg in unser Clubheim „Wasserhaus“ gefunden haben. Im Makerspace Viernheim, bei Freifunk Rhein-Neckar, im Imkerverein Bensheim und Heppenheim ist man jeweils auf das Thema LoRaWAN gestoßen und der Andrang zeigt, dass sich aus dem Projekt gerade einiges mehr entwickelt – doch der Reihe nach.

Wie wir erfahren durften, ist LoRaWAN ein lizenzkostenfreier Übertragungsstandard, der es ermöglicht, z.B. in Europa im SRD-Band (Short Range Device) um 868 MHz mit kleinsten Leistungen kleine Datenpakete von sogenannten Nodes (kleine intelligente Helferlein, also Dinge des Internets, z.B. Sensoren) mit sehr geringem Energieaufwand zu übertagen. Ein Gateway (Empfänger) kann aus der Umgebung von typischerweise bis zu 10 km Daten vom mehreren 1000 Nodes empfangen und in das Internet der Dinge (IoT – Internet of Things) einspeisen. Ähnlich wie UNIX ist LoRaWAN ein offener Standard, der durch offene Software und einer frei zugänglichen Plattform allen offen steht. Hierbei können z. B. Zustandsmeldungen von eigenen ggf. batteriebetriebenen Nodes in minimal 15 Minutenintervallen über das Internet zum eigenen Smartphone oder PC übertragen werden. Die Pakete sind durch zweifache Verschlüsselung gesichert. Anwendungen für alle denkbare Situationen können hierdurch verwirklicht werden.

LoRaWAN ist in Ländern wie Niederlande, Schweiz oder Südkorea bereits flächendeckend ausgebaut. In Deutschland gibt es keine vergleichbaren flächendeckenden Aktivitäten. Aber viele kleine Projekte z.B. von Stadtwerken auch in unserer Umgebung zeigen, dass die Technik für den Aufbau eines Low Power Wide Area Network ausgereift ist und wegen des geringen Aufwandes und der Offenheit auch gerade für den Hobbybereich neue Anwendungen ermöglicht, zu dessen Realisierung auch gerade Funkamateure mit ihrem Wissen und Erfahrung gefragt sind.

Die von Rainer konzipierte „Wetterstation mit Feinstaubmessung“ hat als ideelles Projekt Kooperationen mit mehreren Vereinen und Instituten in Gang gesetzt. Es entstehen gerade neue Projekte wie die „Bienenstockwaage“ um Hobby-Imker mit einer preiswerten intelligenten Möglichkeit auszustatten. Hierdurch können sie bei der Betreuung ihrer entfernt stehenden Bienenstöcke Zeit sparen und damit mehr Bienenstöcke betreuen.

Aus der Diskussion der technischen Grundlagen wie der verwendeten Sensoren, eigene Schaltungsentwicklungen und deren Platinen, Design für Erweiterungen des Raspberry PI im Outdoor Gehäuse, der Verwendung einer „Influx“ Datenbank und dem System „Grafana“ für Datensicherung und Auswertung ergeben sich nun viele Kooperationsmöglichkeiten zum gemeinsamen Lernen sowie der Weitergabe von Knowhow z.B. im Verlöten von SMD Bauteilen als auch Einblicke in Bereiche, die für uns Funkamateure neu sind – z.B. haben wir nun auch gelernt, was ein „Bee Space“ ist und was das für das Design von Elektronik in einem Bienenstock bedeutet.

Aufgrund des starken Interesses sind wir gerade dabei, auch einen praktischen Teil zu planen und werden auf unserer Webseite unter DL0WH.de darüber informieren. Weitere Interessenten an innovativen Techniken sind bei den Weinheimer Funkamateuren herzlich willkommen.

DJ8AZ, Alfred, OVV A20 und DL3PW, Peter, Vorstand und UKW-Tagungsleiter FACW e.V.

Bild DL3PW: Wasserhaus war voll besetzt.

PowerSDR & Skimmer Setup

Das folgende Tutorial beschreibt das Setup einer SDR-Software wie NaP3 im Zusammenspiel mit CW-Skimmer. Ähnlich dürfte auch das Setup z.B. eines RTTY-Decoders sein, falls dieser die Fähigkeiten besitzt.

So soll am Ende der Bildschirm aussehen: Die SDR-Software stellt die DX-Spots der Skimmer-Software auf dem Spanafall dar. Ein Klick auf die gestrichelte Linie unter dem Call schickt den Transceiver auf die richtige Frequenz. Voraussetzung hierfür ist ein bereits eingerichteter CW-Skimmer sowie eine lauffähige SDR-Software wie NaP3.
Alle beteiligten Programme müssen die Betriebsfrequenz des Transceivers kennen und diese ggf. verändern können. Dazu wird ein SeriellerPortEmulator benötigt, solche sind im Internet zu finden. Das native Kommunikationsport , meist COM1, wird mithilfe des Emulators auf ein virtuelles Port – z.B. COM10- gesplittet und kann dann von mehreren Programmen gleichzeitig benutzt werden.

Setup NaP3

Setup klicken und die Soundkarte wählen.
ComPort wählen.
„Spots“ klicken und Rechtsklick auf CALL. Eigenes Rufzeichen eingeben.
Im Telnet Client Rechtsklick ins Fenster und die wichtigsten Einstellungen „Spot Timeout“ (Lebenszeit eines angezeigten Spots) und „Edit Cluster List“ vornehmen.
Wenn NaP3 auf einem anderen Rechner läuft, kann hier eine Adresse hinterlegt werden (2ter Eintrag „shack“). Ansonsten ist localhost auf Port 7300 richtig.

Settings in CW-Skimmer

Soundkarte und Treiber in CW-Skimmer wählen. Gleich wie in NaP3.
Nun noch den Telnet Server einschalten

Jetzt noch Omni-Rig auf COM10 setzen, CW-Skimmer und NaP3 starten.

Im NaP3-Telnet-Fenster auf CONN klicken und den Cluster-Client starten. CW-Skimmer wertet die Signale aus und stellt sie dem Cluster-Client zur Verfügung.