APRS mit LoRa

Gleich zwei unbekannt Worte in einer Überschrift? Was soll das sein APRS oder LoRa? APRS kennt der Amateurfunker vielleicht noch, aber LoRa?

Was ist APRS?

APRS ist die Abkürzung für Automatic Packet Reporting System und ist eine weiter Spielart im Amateurfunk. Über Funk wird dabei von einem dafür vorgesehenen Gerät die aktuelle Position und ggf. andere Daten ausgesendet. Andere Amateurfunkern können diese empfangen. Mit Hilfe sogenannten iGates oder Digipeater werden diese Daten dann ins Internet geroutet.

Wenn man sehen will, was da so geht kann man sich auf diesen beiden Websites einen Eindruck verschaffen: https://www.aprsdirect.com/ oder https://aprs.fi/

Aber es geht nicht nur um Positionen beweglicher Objekte auch andere Informationen werden eingespeist. Prominent ist sicherlich die Einspielung von Wetterdaten, man erkennt auf den o.g. Websites das an dem blauen WX – Symbol. Dabei handelt es sich nicht nur um Funkamateure, die Daten kommen auch aus anderen Quellen.

Manchmal sieht man auch einen Ballon, meist recht schnell über die Webseite fliegen. Das sind Wetterballons, die von verschiedenen Standorten weltweit gestartet werden, deren Telemetrie Signale bei 402 MHz empfangen und mit dargestellt werden. Klickt man darauf kann man die aktuellen Telemetriedaten sogar sehen.

Im Katastrophenfall bietet es die Möglichkeit spezielle Punkte wie z.B. Schutzräume, Kat-Leuchttürme, o.ä. zu markieren auf der Karte zu markieren oder bekannt zu geben. Es lassen sich ebenso die Bewegung von Hilfskräfte, die mit einem Tracker ausgerüstet sind, auf einer Karte zu verfolgen, bzw. einzusehen. Es werden von bewegten Objekten nicht nur Punkte sondern Spuren oder Tracks dargestellt. So kann man sehen wer schon überall war.

Was ist nun LoRa?

LoRa ist ein relativ neuer Funkstandart. Ein paar Infos findet man hier: https://de.wikipedia.org/wiki/Long_Range_Wide_Area_Network.

Es ist eigentlich als extrem stromsparenden Version um kurze Datenpakete über eher mittlere Distanzen (< 3km) zu versenden. Es hat sich schnell als Standard für IoT (Internet of Things) bzw. in der Hausautomatisierung etabliert. Ziemlich bald hatten Funkamateure die Idee, darüber APRS zu machen. In der Hand von Leuten, die was von HF verstehen, kamen dann plötzlich Verbindungen > 70 km mit 10 mW(!) zustande.

Sicherlich hat die Verfügbarkeit der TTGos , bei denen alles schon dabei ist, erheblich zur Verbreitung beigetragen. So ein TTGo in der richtigen Ausführung enthält ein GPS, ein Mikrocontroller mit richtig Rechenpower (ESP32), einen LoRa – Chip und einen Chip der sich um den LiPo-Akku kümmert. Abgerundet wird das Teil durch ein kleines OLED-Display. Da braucht man nur noch die richtige Software aufspielen und schon hat man einen fertigen Tracker oder iGate, je nach verwendetes Software. Will man das ganze als iGate verwenden, kommt beim Einsatz des TTGos mit dem zu gute, das der ESP auch noch gleich komplettes WLAN mit an Bord hat.

iGate DH7HU Empfangsabdeckung
iGate DH7HU Empfangsabdeckung

So ein Tracker alleine macht es natürlich noch nicht. Man benötigt noch ein paar iGates in der „Nähe“. Näher ist hier relativ. Hier in Berlin hat z.B. das iGate von DH7HU angeschlossen an einer Groundplane am Balkon 3. Stock eine Reichweite zwischen 6km (Hausrückseite) und 10 km. Das iGate von DL7UNO mit „Blindenstock“ auf dem Dach des 4stöckigen Hauses und 25 m Kabel dazwischen hat eine Hörreichweite von gut 15 km. iGates, die ähnlich exponiert sind wie die Amateurfunkrelais/Digipeater kommen dagegen schon mal auf > 70 km und sind damit dem alten APRS-System auf 2m (144.800 MHz) durchaus ebenbürtig, nur eben mit sehr viel weniger Stromverbrauch.

Protokollarisches

APRS über LoRa benutzt das für APRS entwickelte Protokoll mit einigen wenigen Anpassungen. Diese sind notwendig, da APRS in seiner ursprünglichen Form auf AX.25 aufsetzt. LoRa dagegen

Nachrichten

Abgesehen von dem Senden von Status-, Positions- oder Wetterdaten ist es natürlich auch möglich persönliche Nachrichten per LoRa zu versenden. Das APRS-Protokoll sieht diese Möglichkeit ebenfalls vor. Allerdings wird dies schon im bestehenden APRS

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