LoRa APRS Gateway mit einem RaspberryPi – diese Methoden gibt es

Wenn man LoRa APRS als iGate oder Digi betreiben möchte, kann man verschiedene Hardware verwenden. Es gibt z.B. die TTGO Boards auf ESP32 Basis, den APRSCUBE von DL3DCW und diverse andere Projekte von findigen Bastlern. Diese kann man man gut Standalone betreiben und sind sicherlich auch sehr stromsparsam. Dennoch besteht oft der Wille für LoRa APRS einen RaspberryPi Computer zu verwenden. Zum Beispiel weil einem bekannte Software wie Direwolf, APRX oder dxlAPRS besser gefällt und man damit das APRS iGate betreiben möchte.

Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass man an einem RaspberryPi verschiedenste APRS Kanäle in einem iGate bündeln kann. Das sind dann sogenannte Multi-APRS Gateways. Diese arbeiten dann z.B. parallel auf 2m, 70cm, auf Kurzwelle oder seit einer Weile auch im LoRa Verfahren im 70cm Band. Natürlich könnte man auch einem bereits bestehenden und laufenden RaspberryPi mit einer Erweiterung für LoRa APRS eine weitere Aufgabe geben. Gründe dafür gibt es vielfältige.

Dieser Artikel soll ausschließlich hardwaretechnische Lösungen vorstellen ein LoRa APRS Gateway an einem RaspberryPi zu betreiben und soll nicht im Detail auf die Software eingehen.

Inhalt:

(Un-)Fertige Pi HATs

Hier und da gab bzw. gibt es fertige Pi HATs zu kaufen bzw. fertige Platinen zum selber bestücken.

  • Bernd Gasser, OE1ACM; https://www.lora-aprs.at, Gateway-V, Fertigplatine oder unbestückte Platinen. Verfügbarkeit: Derzeit schlecht. Man benötigt viel Geduld.


Bild: OE1ACM Gateway V3 (ohne Display) auf RaspberryPi 3B+

  • Ondrej Kolonicny, OK1CDJ; https://www.hamshop.cz, Leerplatinen nur auf Anfrage erhältlich (LoRa Modul sowie ggf. Taster und Display müssen selbst beigesteuert werden). Produkt ist derzeit nicht im Shop gelistet!

Verwendbare Software: RPi-LoRa-KISS-TNC, dxlAPRS (Tool ra02 derzeit in Entwicklung)

Pi HATs und Module im Selbstbau

Es gibt diverse LoRa Module die man recht einfach an einen RaspberryPi über die GPIO Anschlussleiste anschließen kann. Man kann sich z.B. mit einer Prototyp-Platine damit auch selbst ein Pi HAT bauen. Technisch gesehen funktionieren diese genauso wie die fertigen Pi HATs. Display und Taster werden dafür nicht benötigt.

Verwendbare Module (Auswahl):

Man kann hier die gleichen Softwareprogramme nutzen wie bei den Pi HATs, da die Funktionsweise die Gleiche ist (siehe oben).

Als Beispiel sei hier der Selbstbau eines Pi HATs mit einem RA-02 Modul dargestellt:

Verdrahtung der Module mit dem RaspberryPi GPIO Anschluss (Pinbelegung):

Die PIN-Kompatibilität zu den fertigen LoRa HATs ist gegeben.

LoRa Modul Raspberry Pi GPIO
3,3V 3,3V (PIN 1)
GND GND (PIN 6, 9, 14, 20, 25, 30, 34, 39)
MOSI SPI0_MOSI / GPIO10 (PIN 19)
MISO SPI0_MISO / GPIO9 (PIN 21)
SCK SPI0_SCLK / GPIO11 (PIN 23)
NSS/Enable SPI0_CE0_N / GPIO8 (PIN 24)
DIO 0 GPIO5 (PIN 29)
RST GPIO6 (PIN 31)

Die andere Anschlüsse an den Modulen werden für LoRa APRS nicht benötigt.

TTGO Board

Man kann ein per USB angeschlossenes TTGO Board als „KISS-TNC“ mit bliebiger Software verwenden die TCP-KISS unterstützt (z.B. APRX, Direwolf oder dxlAPRS). Dazu muss man das TTGO mit einer von DL9RDZ angepassten Software von OE5BPA bespielen. Eine genaue Anleitung dazu habe ich hier dokumentiert: https://www.dl1nux.de/lora-aprs-gateway-mit-dxlaprs-und-ttgo-lora-board/

Nachteil dieser Variante ist jedoch, dass per KISS keinerlei RSSI und SNR Informationen übertragen werden können. Diese Informationen gehen daher verloren.

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