APRS este acronimul de la Automatic Packet Reporting System. Traducerea aproximativă ar putea fi: „Sistemul automat de raportare a poziției folosind radio packet”. Este destul de mult de citit și de povestit despre acest sistem de urmărire a poziției unui obiect în mișcare, așa că detalii găsiți la colegii noștri arădeni, sau pe Wikipedia aici (ro), sau aici (en) și aici(ro).

Poate cea mai cunoscută parte a serviciului APRS este harta globală APRS. Această hartă arată în timp real (sau aproape real, cu o latență de câteva minute) poziția stațiilor și nodurilor (Gate) APRS. Baza de date reține datele pentru un timp destul de lung, așa că putem urmări obiecte care au sau au avut un tracker cu până la trei ani în urmă.

De ce ne-ar trebui așa ceva? s-ar întreba unii. Radioamatorii au lansat baloane putând pe ele un retranslator. Sau când ne îndreptăm spre un simpozion, ne-ar prinde bine să știm dacă prin apropiere este vreun coleg ce merge la aceeași întâlnire radioamatoricească. Sau când activăm un vârf (SOTA) sau o rezervație bio (WFF) ne-ar plăcea să localizăm rapid stația activatorului, etc, etc, etc.

Principiul de funcționare al rețelei APRS este simplu: trackerele (emițătoarele cu GPS) transmit la intervale regulate indicativul, poziția și telemetria obiectelor mobile. Aceste emisiuni sunt recepționate de stații fixe numite iGate. Via internet, iGate-urile retransmit datele unor servere. Datele adunate sunt puse pe o hartă, accesibilă ca sait public pe internet. Acest sait oferă nu doar harta interactivă, ci și numeroase date statistice despre un tracker sau iGate, inclusiv istoricul meteo.

În ultima vreme, APRS-ul are tendința de a se muta din banda de 2m (144,800MHz) în banda de 70cm, datorită accesibilității tehnologiei LoRa și extinderii rețelelor IoT, rețele care au frecvențe alocate și în banda de 70cm.

Bunul nostru amic Google, dacă îl întrebăm „ce este lora?”, ne va răspunde: „Lora este protocolul wireless cu un consum de energie redus și cu rază lungă de acțiune dezvoltat de Semtech. LoRa ™ oferă o performanță incredibilă în comparație cu alte tehnologii concurente, fiind o abordare robustă și fiabilă, bazată pe un spectru larg de frecvențe radio.” Dacă veți citi primele 3-4 pagini oferite de faimosul motor de căutare, este imposibil să nu vă lămuriți.

Cine vrea detalii cu poze și foarte multe formule, poate vizita pagina excelent documentată a lui Florin, YO8TFF pe acest subiect.

Trackerul sau stația APRS este un emițător-receptor automat LoRa, portabil și autonom, în banda de 70cm, care este dotat cu un receptor GPS (și nu numai) capabil să transmită coordonatele purtătorului în conformitate cu protocolul APRS. Un astfel de echipament poate fi realizat relativ ușor de un radioamator, folosind modulele create de fapt pentru ecosistemul IoT (Internet of Things) tot mai mare și tot mai prezent în jurul nostru. Dintre numeroasele recomandări ale lui CA2RXU Ricardo Guzman, autorul firmware-ului, am ales pentru tracker platforma LILYGO® TTGO T-Beam V1.2 ESP32 LoRa , evident versiunea pentru 70cm. Firmware-ul este open source descărcabil din contul de Github al lui Ricardo.

Mai este necesară o antenă GPS decentă. Cea care vine cu modulul își face treaba cam la limită. Eu am folosit această antenă GPS, care a costat relativ puțin. Având această antenă, se poate realiza o carcasă tipărită 3D chiar în Brașov la 3Ddot, pe Bd. Griviței 69. Fișierele le găsiți la Printables, de unde trebuie să alegeți în funcție de varianta de modul folosită. De pildă, eu am un modul cu receptorul GPS tip M6 și antenă GPS mare, așa că am ales seria care e numită T-Beam_v6_front-6M-25mm… Sunt fișiere pentru frontal, spate cu și fără locaș de baterie, rama principală, butoanele, capacul butoanelor, etc. Pentru mobil, ar fi bună și o antenă exterioară acordată pe 433,775MHz, frecvența APRS LoRa în Europa.

Fotografia este a trackerului meu, când avea doar antena GPS originală. Ulterior, am printat 3D un al doilea panou frontal, care să suporte antena GPS activă, mult mai mare.

Așa arată trackerul în gentuța de transport. La drum, îl plasez pe polița portbagajului, acoperit cu o pălărioară albă să-l feresc de radiația solară directă. Am ales poziția aceasta pentru a avea prin luneta mașinii expunere spre sateliții GPS. Cablul antenei îl scot pe la marginea hayonului. Antena are talpă magnetică și stă pe acoperișul habitaclului. Când staționez, bag antena în portbagaj. Prietenii știu de ce…

Dacă vrei să îți faci un tracker cu care să intri în spațiul APRS și ai nevoie de ajutor, atunci poți apela la Ciprian YO6IGJ sau la Liviu YO6QCD. Oricare va fi bucuros să îți dea mâna de ajutor de care ai nevoie.

i-Gate este prescurtarea de la Internet Gate. Este un transceiver LoRa care are instalat un program capabil de toate funcțiunile de gestionare a pachetelor de date, ale unui nod APRS VHF/UHF tradițional. Acest echipament fix, montat în locuri cu o vizibilitate cât mai largă posibil, este cel care asigură legătura via radio între serverele APRS și stațiile din teren. Desigur, majoritatea trackerelor au și un link WiFi și pot să transmită poziția pe această cale. Nevoia de i-Gate apare când am ieșit din raza celor câteva zeci de metri ai routerului de acasă. De asemeni, un Gate care nu are conexiune directă la internet poate să joace rol de digipeater, retranslatând spre un iGate care împinge datele spre serverele APRS.

Modulul ales de noi din multele recomandate de autorul firmware-ului CA2RXU Ricardo Guzman a fost TTGO Lilygo LoRa32 V2.1 (V1.6 este același lucru). Puterea de 150mW a transmițătorului LoRa nu e suficientă pentru o activitate eficientă. Nici sensibilitatea de intrare a receptorului nu e mai grozavă, așa că este nevoie de un amplificator bidirecțional, de putere la emisie și de semnal mic la recepție. Aceste condiții sunt îndeplinite de un modul de tip AB-IoT pe banda de 70 cm. Antena din dotarea modulului TTGO LoRa32 este mai degrabă o sarcină artificială, radiația ei fiind ineficientă scopului nostru. La minim, se poate folosi o antenă Ground Plane exterioară, din țeavă de cupru de 20mm diametru pentru lărgimea de bandă necesară transmisiei LoRa. Recomandarea ar fi pentru o antenă colineară coaxială industrială, ca aceasta.

Pentru funcționalitate completă, cu transmiterea temperaturii, presiunii atmosferice și umidității de la locul de amplasare, iGate-ul mai are nevoie de un senzor BME-280 (nu modelul BMP-280, cu care se confundă adesea). Mai este necesară conectica iGate la booster și apoi la antenă, ca și sursa de 5V / 1,5A stabilizată. Pretențioșii vor dori probabil un tampon neîntreruptibil cu încărcare solară, dar ăsta e alt subiect de articol.

Deocamdată iGate-ul YO6QCD-10 este în acest stadiu. Lipsește cutia în care va fi montat ansamblul și conectica dintre module și antenă. Antena este o Co-Co (google?) făcută în casă, are cam 1,2m lungime și nu a încăput în poză. Toată jucăria va fi montată la Bran, unde acum nu este acoperire APRS.

„Capsula atmosferică” este doar un nume pompos pentru o cutie de medicamente cu capac înșurubat. Cutia a fost crestată pe lateral cu bomfaierul (eu am dat cu flexul, ca Dorel, HI!) ca să aibă circulație de aer. Am acoperit fantele cu hârtie de filtru de cafea (sau cu o plasă deasă), ca să nu adune păianjeni înăuntru. Se va plasa afară, sub streașină, la 10-20 cm de acoperiș, ferit de bătaia directă a soarelui și a ploii.

Dacă vrei să îți faci un iGate cu care să asiguri acoperire APRS în zona ta și ai nevoie de ajutor, atunci poți apela la Ciprian YO6IGJ sau la Liviu YO6QCD. Oricare va fi bucuros să îți dea mâna de ajutor de care ai nevoie.