Привет! Есть такое увлечение — радиосвязь, она же любительское радио, она же ham radio, она же amateur radio. Занимается этим делом очень много людей во всем мире. Но наступило время, когда заниматься любительской радиосвязью в городах стало невозможным из‑за непомерно возросшего уровня помех от разной бытовой техники, витрин магазинов и вывесок, уличных фонарей и простых лампочек освещения в квартирах. Все эти приборы в большинстве своём, не имея даже элементарной фильтрации, извергают в электрическую сеть и в радиоэфир кучу ненужного мусора, который сильно мешает радиоприему.
Вы давно включали радиовещательный приемник в городской квартире? Думаю, что давно, потому как городские квартиры стали «газовой камерой» для радиоприемника, где вместо газа, излучения помех бытовыми приборами душат наши приемники целиком и полностью. Даже расположение антенны на крыше не дают ощущения чистого эфира — уровень помех настолько высок, что о слабых сигналах дальних станций можно забыть… Где же выход?
А что если приемник расположить там, где помех мало, или их нет совсем? Дача или загородный дом… Даже клочок земли 3–6 соток за городом, гараж, может стать глотком свежего воздуха для любителя радиоприема и дает возможность побултыхаться в чистом эфире! Эти проблемы побудили меня сделать систему, которая позволит вынести радиостанцию за город, в любое место, которое радиолюбитель сможет найти, чтобы установить простенький трансивер среднего класса, например SW-2013, FT-857 или какой‑либо другой, имеющийся у него в наличии… Именно недорогой и доступный трансивер, возможно даже самодельный! Повесить несложную антенну граундплейн или инвертор/диполь, а может быть и несколько антенн! И самое главное, не ездить туда только по выходным, а пользоваться радио когда тебе хочется!
Имеющиеся на рынке системы удаленного управления приемопередатчиком
Перед началом разработки системы, попробовал разные системы для удаленной работы. Опишу кратко их.
Вариант 1. Удаленный рабочий стол
Да, с этого я начал. Что может быть проще! Но это не то… Нужно куда‑то заходить, решать проблемы проброса звука, а если звук эфира хочется получить качественный — именно услышать чистый загородный эфир, то никакие Anydesk и Skype меня не порадовали. Да звук был, но не того качества. Усложнив до применения бесплатного софта от DF3CB получил нормальный звук… Но! При разрыве связи начинался ад: нужно произвести ряд манипуляций, чтобы все восстановить… Плюс сбои серверного софта для проброса звука не радовали! Вариант мне показался неприемлемым, и для обычного тупого пользователя (коим мне очень хочется быть — просто наслаждаться звуками эфира, а не включать компьютерного инженера и думать каждый раз, как все исправить) такой вариант совсем не подойдет.
Вариант 2. Flex-6300, Flex-6400, Flex-6500, Flex-6600
Самый лучший вариант! Купил и забыл. Но главный минус — дороговизна, некоторые сетевые ограничения и сложности. Было несколько штук этих аппаратов, если финансы не жмут — покупаем их и дальше эти мои записки можно не читать.
Купив радио Flex-6400, нужно в него воткнуть интернет (там свои нюансы есть и тонкости, про них ничего писать здесь не буду), воткнуть антенну и все. Из любой точки мира, с компьютера или смартфона выходите в эфир. Так, выгуливая детей, работал со своего смартфона на 7МГц телеграфной азбукой морзе находясь в 30 км от шека!
Чинить теперь их негде поэтому и избавился от Flex-6400 и вариант стал неприемлемым из-за полного отсутствия сервисного обслуживания (радио очень сложное в обслуживании).
Вариант 3. SunSDR2, PRO, DX
Вариант мною тоже был опробован. Но функционал находился в разработке и нужные мне функции в удаленном режиме там не работали. Есть неофициальная группа в телеграмм где можно найти ответы на все нужные вопросы, которых нету на офф. сайте.
Вариант 4. ghpsdr-alex
Старый opensource проект (Ссылка на проект). Можно было развивать его, но пошел другим путем. Есть идеи к нему вернуться и его переработать, но ресурсов у меня на это пока что нет.
Вариант 5. Разрабатываем свою систему удаленного управления
Систему решил назвать Bi4remote (бичудаленка). Требования обозначил следующие:
-
работает с самыми недорогими трансиверами (но просьб оказалось чуть больше и работают SW2013, FT-857/897, TS-2000, TS-590, KX2)
-
программа на русском языке ( несколько языков )
-
простота использования
-
минимум функций чтобы пользователь мог быть тупым и ему не нужно было думать, а только лишь наслаждаться загородным радио
-
должна быть коробка, в которую пользователь по инструкции или без неё, интуитивно, чисто по надписям на коробке сможет подключить приемопередатчик, интернет и т.д.
-
отсутствие проблем с настройкой сетей - пока это самый больной вопрос - он касается любой удаленной системы, но я озадачен его решением и значит в ближайшие несколько месяцев этот вопрос будет закрыт!
-
работа телеграфной азбукой прямо из программы
-
поддержка цифровых видов связи, лога, работа в контекстах как-будто радио у тебя на столе
-
управление частотой должно быть настолько быстрым, чтобы казалось что радио стоит рядом
-
задержек звука — ноль, но так не бывает, потому стремимся к цифрам которые видел у Flex6400 в режиме FT-8. Это 100..200мс.
В ходе этого пути и опыта работы с другими удаленками у меня и родилась идея подобной системы, вначале для себя, а позже появилось желание поделиться и сделать доступной остальным.
Выдумывать ничего не стал. Ориентиром для меня было радио Flex-6400, которое, как выше и писал, для удаленной работы одно из самых лучших готовых решений! Flex в своих потоках данных применяет протокол «Vita49». Немного поразбиравшись с ним, понял что для обычного приемопередатчика этот протокол является избыточным, потому что из нашей радиостанции не выходят сырые «радиоданные», а выходит всего лишь звук, к которому мы должны добавить метки времени и порядковый номер, и доставить его слушателю. Плюс нужен канал управления.
Для работы, выделил два сокета, один TCP — чисто для управления радио, второй UDP — для передачи звука в обе стороны. Очень важным оказалось звук передавать именно по UDP, чтобы в случаях проблем с сетью, пакеты просто можно было выбросить, а проигрывать уже вновь поступающие, актуальные пакеты. Некоторое время, для управления использовал json, для аудио использовал протокол RTP. Но в настоящее время пришел к связке msgpack и для передачи сжатого звука, и для передачи команд управления.
В радиосвязи ширина звукового спектра ограничивается 0..8кГц (из практики до 3.5кГц в однополосной модуляции, до 8кГц в АМ и ЧМ). Теоретически, частоты дискритизации было достаточно 16кГц (по теореме Котельникова), но звуковые карты поддерживают 24кГц, 48кГц и тд. Не стали заморачиваться и сразу взяли формат 48кГц/16 бит, потому как это самый распространенный сегодня формат + есть вариант оптимизации, еще больше сократить нагрузку на сеть, если использовать 24кГц при захвате хвука в будущем.
Т.к. система получается «no lattency», никаких буферов нигде быть не должно! Что пришло, то и проиграли слушателю. Размер звукового кадра 20мс, сжатие кодеком Opus. Выбор кодека не случаен, он работает на всех платформах, в том числе и на Андроид. Если сделать звуковой кадр длинным, то не получится эффекта реального времени, потому как вначале нам нужно звук оцифровать (накопить 20мс или сколько там мы захотим за раз получить), затем сжать, затем передать. Чем дольше возимся со звуковым кадром на каждом из этапов, тем позже слушатель получит звук долгожданного радиоэфира!
Поработав над проектом пару лет, он стал пригоден для того, чтобы его можно было показать. К тому же ко мне присоединились еще двое энтузиастов, стало дело идти веселее.
Устройство оформил это в виде коробки, напечатанной на 3Д принтере. С проектом коробочки и расположением деталей, ее печатью мне здорово помог знакомый конструктор. Вот как это выглядит сейчас.
Получилось, что я частично повторил функционал трансивера Flex, взяв из него самое необходимое и приладив к обычной не СДР радиостанции, у которой есть система управления САТ. К счастью, у очень большого числа радио есть эта система.
Сложно перечислить все что сделано, но фактически весь спектр задач, по работе работе в радио эфире или занятию радиоспортом (участие в соревнованиях) в этой системы решены. Можно подключать программы для логирования радио связей, общаться в эфире голосом, телеграфом, цифровыми видами связи, нажимать педаль, как это было и есть у многих операторов радио.
Каким должен быть интернет?
Прежде чем использовать данную систему нужно позаботиться об интернете — без него данная система заработать не сможет! 4G LTE — это с большим запасом! Потребление трафика 64..72 кБ/с что при приеме, что при передаче! Нормально?... Да!!! К сожалению, пока что владельцу самому нужно озаботиться о покупке белого статичного IP адреса и объединить дачную позицию с домашней в локальную сеть. Как это сделать? Самый простой вариант, обратиться к специалистам. Делается это на оборудовании фирмы «Микротик» — на досках объявлений достаточно много.
В скором времени у нашей группы энтузиастов‑программистов появилось желание сделать работу с сетью предельно простой, реализовав центральный сервер, который сможет маршрутизировать «БичУдаленки» всех, у кого нет белого IP и кто не хочет заморачиваться с локальными сетями. Уже в разработке, с предвкушением — ждём!
Лицензии
Код проекта закрыт. Но тем кто сам будет собирать систему своими руками, из любви к инженерному искусству, лицензия бесплатная. К сожалению, Российские любители радио еще не осознали важность и нужность установки радиостанции за городом, так и продолжают мучиться с помехами и не слышать половину корреспондентов, которые их вызывают с другой части планеты, континента, да и соседей своих порой не слышат. Ниже чуть чуть картинок.
Поддерживаемые радио на момент выхода статьи
-
sw2013/sw2013 mini и старше. Есть ограничения, т.к. аппарат не отдает значения ксв и мощности
-
Kenwood TS-590
-
Kenwood TS-2000
-
Elecraft KX2
По вопросам поддержки других радиостанций обращайтесь на почту.
Немного фото
Автор: Николай
