Was ist HAM-IoT

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  • HAM - die bekannte Kurzform für FunkamateurInnen.
  • IoT - Internet of Things oder Internet der Dinge


Schon früh wurde erkannt dass die Vernetzung von "intelligenten Gegenständen" unserer Aufmerksamkeit bedürfen.

Was sind diese "intelligenten Gegenstände"?
Wir kennen diesen Begriff von den unzähligen Sensoren und Aktoren welche die Erfassung von Zuständen zur weiteren Verarbeitung bzw. Auswertung weiter geben/bekommen oder aber auch einzelne ganz gezielte Aktionen ausführen. All diese Aktionen werden durch das Internet getragen.

Aber nicht nur Internet und da kommen wir schon zu HAM-IoT. Wir Funkamateure tragen diese Art von Informationen in dem von uns selbst geschaffenen HAMNET.</br>

  • Wir Fragen ab,
  • Wir steuern,
  • Wir regeln


Also warum nicht auch diese Micro-Module dazu verwenden und "Dinge" wie zum Beispiel via GPS erfasste Geodaten im APRS-Format mit HAM-IoT-Modulen und HAMNET transportieren.

Wir können natürlich nicht zu jedem HAM-IoT den HAMNET-Backbone anbinden und darum überbrücken wir die "lastmile", so wie es viele IoTs als "Zubringer" zum Internet machen, und transportieren die Informationen und Schaltzustände mit dem sehr geeigneten Protokoll - mit LoRa.

LoRa - Wide Area Network for IoT oder genauer gesagt LoRaWAN. Die LoRaWAN Technologie lässt sich ideal für batteriebetriebene Sensoren und Aktoren einsetzen da LoRaWAN auf ein sehr niedriges Energiekonzept setzt und doch Übertragungs-Reichweiten von 5-10 km und mehr erreicht. Also optimal geeignet um die letzte Meile zu überbrücken.



LoRa (Longe Range) wird von Funkamateuren u.a. für die Übertagung von Position- und Telemetriedatent im APRS Format verwendet.


LoRa Sender für HAM

Als eine der einfachsten Einstiegsmöglichkeiten zu diesen Thema hat sich die Verwendung eines ARDUINO Pro Mini 3,3 Volt in Zusammenschaltung mir einen Transeivermodul RFM98W [1] der Firma HOPERF und einen GPS Moduls bewährt. Eine Schaltung dazu findet man bei Klaus DJ7OO [2].

Das faszinierende an LoRa ist die sehr geringe Sendeleistung. Wir sprechen hier von -4 dBm bis 14dBm (0,40mW bis 25mW) beim RFM98W und den geringen Anschaffungskosten. Der Preis der Sendeeinheit inkl.GPS liegt bei ca. € 25,--. Das ist ein sehr günstiger APRS Einstieg.


LoRa Empfänger für HAM

Klaus DJ7OO hat auf seiner Homepage [3] auch eine Schaltung für einen Empfänger mit Display, dessen Nachbau sehr einfach ist, gepostet.


Alternativer Text
LoRa Empfänger mit angeschlossenen Handy mit Positionsanzeige via W2APRS











Arduino librari

Das von Klaus angeführte librari des Senders wurde an die Anforderungen der HAM´s angepasst und mit der Möglichkeit für den Eintrag des „Rufzeichen“, der “SSID“ und den „Symbol“ versehen. Des Weiteren wurde die Übertragung an das APRS-Mic Protokoll angepasst, um die on Air Time zu verkürzen.


LoRa Einstellungen

Um eine Übertragung zwischen Sender und Empfänger/Gateway möglich zu machen, ist es bei LoRa erforderlich, die selben Parameter zu verwenden. In Absprache mit den Dachverband des ÖVSV hat man für OE folgende Einstellungen gewählt.

QRG: 433,650 MHz BW: 125 SF 12 CR 4/5

Dies ermöglicht, das die Aussendungen auch von den LoRa-APRS-igate empfangen und weitergeleitet werden können.


LoRa-APRS-igate für HAM

Alternativer Text

Um die ausgesendeten Daten auf APRS.fi anzeigen zu können benötigt man eine entsprechende Schnittstelle. Diese wurde durch ein sg. LoRa-APRS-igate [4] realisiert. Dieser besteht aus einen Rasperry PI und einen aufgesetzten Shield, auf dem sich ein RFM98W Transeivermodul, ein Oleg Display und einige Tasten befinden.

Funktion

Das Gateway verbindet sich entweder via LAN oder WLAN mit dem in der „Config“ Datei eingetragenen APRS Server und übermittelt die über die angeschlossene Antenne empfangenen Aussendungen. Das Gateway wird auch mit einen „Call“ und fixen Positionsdaten versehen und wird ebenso auf APRS.fi [5] angezeigt. MIt den Tasten können verschiedenste Funktionen abgerufen werden, um den Zustand des GW eruieren zu können. Diese Funktion wurde für eine rasche Analyse eingefügt.


LoRa-APRS-igate on AIR

OE1XBR-10 [6]

OE1AVC-24 [7]

OE1HAW-10 [8]

IoT4Pi [9]

OE7BSH-14 [10]


Stand: 04.11.2017


LoRa Aplikationen

Als weiter Aplikationen sind z.B. die Einbindung von WX-Stationen, das Übermitteln von Telemetriedaten oder das Aussenden und Empfangen von Textmeldungen (Paging) [11] angedacht.

Mögliche Übertragungsentfernungen

OM Bernd, OE1AVC gelang bereits die Überbrückung von 83 km mit 300mW vom Hochwechsel nach Wien.

Auf 868 Mhz wurden Positionsmeldungen eines Ballons über die Entfernung von 702km empfangen. Die Sendeleistung betrug 25mW.


Arbeitsgruppe

Für den Ausstausch von Ideen und zur gemeinsamen Inspiration zu diesen Thema, wurde eine Arbeitsgruppe bei Yahoo gegründet [12]

Gerne kann auch Kontakt unter OE1KEB.lora@gmail.com aufgenommen werden.