Raspberry Pi ve RTL-SDR ile iGate Yapımı

Arkadaşlar merhaba,

Amatör Telsizci olup APRS kullananlar ya da daha önceki Offline mode APRS kurulumu yazımı okuyanlar APRS sistemini az çok öğrenmişlerdir. APRS özellikli telsizlerden ya da APRS Tracker’lar ile gönderilen APRS sinyallerinin aprs.fi‘de gözükebilmesi için gerekli en önemli donanımların başında iGate gelir.

iGate’ler, bulundukları bölgedeki APRS frekansı hangisi ise (ülkemizde 144.800MHz) o frekansı dinleyerek ve sağlıklı bir şekilde duydukları APRS sinyallerini dijital ortama çevirerek internete yollayan cihazlardır. Bu sayede bir amatör elindeki cihaz ile APRS sinyali yolladığında, bu sinyalin karşılığı olan konumu, yüksekliği, mesajı, vs. aprs.fi üzerinde kolayca görebilir.

Fakat o bölgede herhangi bir iGate yoksa, o zaman bu sinyaller hiç bir zaman internet ortamına aktarılamayacak ve de aprs.fi’de gösterilemeyecektir.

Bu nedenle APRS sisteminden amatör olarak faydalanmak isteyenlerin yakınlarında mutlaka bir iGate olmalıdır. Eğer yoksa, o zaman aşağıdaki yöntem ile kolayca evinizde bir iGate yapabilirsiniz

iGate Yapımı için Temin Edilmesi Gereken Donanımlar

Her ne kadar iGate yapımı çok kolaylaşmış olsa da halen temel birkaç donanımı temin etmemiz gerekiyor. Dolayısıyla eğer henüz elinizin altında yoksa, öncelikle aşağıdaki donanımların siparişini verin.

1- Raspberry Pi (zorunlu)
Olmazsa olmazlardan olan raspberry pi için samm market, direnç.net veya aliexpress üzerinden kolayca sipariş verebilirsiniz. Ben Raspberry Pi 3B+ ile çalıştırdım ve halen kullanıyorum.
Aşağıdaki tüm Raspberry Pi modellerinde test edilmiş ve çalışmış.

Raspberry Pi Zero
Raspberry Pi Zero W
Raspberry Pi 2B
Raspberry Pi 3B
Raspberry Pi 3B+

Not1: Kendi denemelerimde Raspberry Pi 4 ile sistem çalışmadı.

Not2: Eğer iGate’i internete kablosuz olarak bağlamak istiyorsanız, Raspberry Pi’ın Wi-Fi özelliği olan modellerinden almanız gerekmekte.

2- Raspberry Pi için Adaptör (zorunlu)

Kendi denemelerimde raspberry’nin toplamda 5 voltta 1,2 A civarı çektiğini tespit ettim. Ek donanımlar takılmayacaksa yüksek amper çıkış veren adaptörlerden almanıza gerek yok. Herhangi bir 5 Volt 2 A – 3 A çıkış verebilen telefon adaptörleri gayet yeterli olacaktır.

3- Raspberry Pi için Kutu (zorunlu değil)

Her ne kadar zorunlu olmasa da elektronik devrelerin açıkta durması uzun vadede doğru değil. Hem tozlanma, hem oksitlenme , hem de statik elektrik temasından kaçınma amacıyla iGate olarak kullanılacak Raspberry Pi için bir kutu almanızı öneriyorum.
Ben 3d printer’dan bastığım kutuyu kullanıyorum. Sizde de 3d printer varsa ucuz yollu kutu basabilirsiniz.

• 

4- Micro SD Kart (zorunlu)

Rasbperry Pi’da kullanacağımız önceden hazırlanmış imaj dosyasının sıkıştırılmış hali yaklaşık 2.2 GB, ama açılınca yaklaşık 8 GB tutuyor. Bu yüzden en az 16 GB’lık bir SD karta ihtiyacınız oluyor. Bir de kullanacağınız kart en az Class 4 olmalı. Elinizde ola ki çok eskiden kalma 16 GB’lık bir Class 2 SD kart var ise bence onu kullanmayın. Çünkü aşağıdaki tabloda görüleceğiniz üzere Class 2’nin yazma hızı çok düşük.

Not: UHS Micro SD kartları A101 , BİM gibi marketlerde ucuza bulabilirsiniz. Ben oradan temin ettim.

Hatırlatma : Çoğu Micro SD kart adaptörü ile birlikte satılır ama yine hatırlatmakta fayda görüyorum; İmaj dosyasını bilgisayarınızdan SD karta yüklerken Micro SD kart adaptörü yada kart okuyucu gerekecek bilginiz olsun.

5- SDR (zorunlu)

Havadaki analog APRS sinyallerini yakalayıp dijital ortama çeviren ve çok geniş bir frekans aralığına sahip olan SDR‘a (Software Defined Radio) ihtiyacınız olacak. Bunun için de önerim aşağıdaki linki kullanarak RTL-SDR nin yetkici satıcısından almanız olacaktır. Benim siparişim Çinden evime kadar toplamda 1 haftada ulaştı. 15 TL gümrük vergisi ödedim.
https://tr.aliexpress.com/item/32939551915.html

Hatırlatma : Bu arada “Bende zaten SDR var” diyenlere önerim, SDR’larında yukarıdaki üründe olduğu gibi TCXO (temperature compensated oscillator) desteği olup olmadığını kontrol etmeleri. Çünkü bu özellik sayesinde SDR’a ayrıca kalibrasyon yapmak gerekmiyor. Aksi durumda konfigürasyon olarak 144.800 MHz tanımlamanıza rağmen iGate sinyalleri çözemeyebilir. Bu durumda çözünceye kadar frekansı 5-10 KHz yukarı veya aşağı kaydırmanız gerekebiliyor.

6- VHF Anten – SMA Erkek (zorunlu)
SDR’larda genelde dişi (female) SMA konnektör kullanılıyor. Dolayısıyla antenin erkek (male) SMA konnektör ucuna sahip olması gerekiyor. APRS için ülkemizde 144.800 MHz frekansını kullandığımızdan anten olarak da bu frekansı destekleyen bir VHF anteni olması gerekiyor.

Elinizde anteniniz yoksa aşağıdaki linkleri kullanarak Türkiye içi anten temin edebilirsiniz.

https://baofengtelsiz.com/antenler/38CM-Uzun-Telsiz-Anteni

https://baofengtelsiz.com/antenler/telsiz-ara%C3%A7-anteni

Hatırlatma : Eğer Raspberry Pi’ı normal pozisyonda yani yere paralel pozisyonda yerleştirecekseniz antenin de benzer şekilde yere paralel şekilde durması doğru olmaz. Bu durumda aşağıdaki linkteki gibi antenin yönünü 90 derece değiştirebilen bir dirsek sma konnektör de sipariş etmeniz gerekecektir.

https://tr.aliexpress.com/item/32801571380.html

Raspberry Pi’a İmaj Yükleme ve Basitçe Konfigürasyon
Bundan sonra anlatacaklarımın çok büyük çoğunluğu aslında sıfırdan bir Raspberry Pi kurulumu gibi. Dolayısıyla daha önce böyle bir kurulum yaptıysanız hiç zorlanmayacaksınız. Fakat yine de hiç yapmamış olanlar için olabildiğince sade ve adım adım anlatmaya çalıştım.

1- Önceden hazırlanmış imajın bilgisayar indirilmesi
Aşağıdaki link ten gerekli olan imaj dosyasını torrent programı yardımıyla bilgisayarınıza indirin.
https://www.dosyaupload.com/7ptb

2- İmaj dosyasını BalenaEtcher ile flaşlama
Bu aşamada micro SD kartı adaptörüne takarak ardından bilgisayarımızdaki SD yuvasına takıyoruz. (Eğer kart formatlı değilse önce FAT-32 olarak formatlanması gerekiyor.) Ardından yine ücretsiz bir program olan BalenaEtcher‘i kullanarak zip dosyasından çıkarttığımız aprs-igate-stretch.img isimli imajı SD karta flaşlıyoruz.

Program indirme linki :
https://www.balena.io/etcher/

Bu arada programın kullanımı oldukça kolay, önce imaj dosyasını seçtiriyor, sonra imajı yazacağınız SD kartı, sonra da mavi “Flash!” seçeneğine tıklıyorsunuz. Bu işlem SD kartınızın yazma hızına göre 5-15 dakika arasında sürebiliyor.
Hatırlatma: İşletim sistemi imajlarını kopyala/yapıştır yöntemi ile SD karta yazamazsınız. Ancak yukarıdaki gibi bir yöntem ile flaşlamanız gerekir.

3- Raspberry Pi’ya güç vererek başlatma
Flaşlama işleminden sonra artık Raspberry Pi başlatılmaya hazır. Bunun için önce SD kartını bilgisayardan ve adaptöründen çıkartıyoruz ve Raspberry Pi’a takıyoruz. Sonra da güç adaptörünü bağlayarak enerji veriyoruz.
Bu arada hatırlatalım Raspberry Pi’ı ilk kurduğunuzda standart kullanıcı ve şifresi aşağıdaki gibidir siz değiştirinceye kadar:

Kullanıcı adı (username) : pi

Şifre (password) : raspberry

Cihaza enerji verdikten sonra sonra iki seçeneğiniz var:

a- Birincisi çoğu kişinin tercih ettiği Raspberry Pi’a HDMI monitör, USB mouse ve klavye bağlayarak bir bilgisayar gibi başlatma. Bu işlerde acemiyseniz böyle yapmanızı öneririm, daha rahat edersiniz. Ben bu yöntemi anlatacağım ama merak etmeyin login olduktan sonra yani giriş yaptıktan sonraki işlemler aynı.

b- İkincisi ssh yöntemi ile uzaktan bağlanarak hiç monitör, klavye ve mouse bağlamadan konsoldan konfigürasyon yapma. Tabii bunun için önce Raspberry Pi’ı ethernet kablosu ile internet bağlamak ve aldığı IP numarasını tespit etmek gerekiyor. Bunun için modeminizin admin ekranında Raspberry Pi’ı bağlamadan önce ve sonra alınmış IP adreslerini karşılaştırma yöntemini deneyebilirsiniz. Ya da “Network Scanner” bir program kullanarak ağınızdaki tüm bağlı cihazları ve modellerini listeleyip Raspberry Pi’ın IP adresini bulabilirsiniz. Eğer bulamazsanız bir önceki maddedeki yöntemi deneyin 🙂

Eğer becerebilirseniz bilgisayarınızda bir konsol/terminal açarak aşağıdaki komutu yazın ve enterlayın 🙂 (tabii X.X.X.X yerine IP adresi gelecek)

ssh pi@X.X.X.X

Bu sunucu ile ilk defa bağlantı kuracağınız için emin misiniz tarzında bir soru çıkacak ona yes yazıp yine enter yapın. Ardından şifre soracak, onun için de yukarıda paylaştığımız şifreyi girererek yine enter yapın.

4- İşletim sisteminin temel ayarlarını yapma
ister monitör/klavye/mouse üçlüsü ile, isterseniz de ssh ile cihaza giriş yapmış olun bundan sonraki işlemler ortak. Sadece eğer monitör bağladıysanız ve GUI kullanıyorsanız masaüstünde sizin de bir tane konsol/terminal açmanız gerekecek. Yok zaten konsolda devam ediyorsanız zaten sorun yok. Bir de aşağıdaki işlemlerin çoğunu kendiniz masaüstünde ilgili menüleri bularak da yapabilirsiniz.

Terminalden ilk olarak aşağıdaki komutu çalıştırıyoruz:

sudo raspi-config

Bu komut bize aşağıdaki gibi bir menü çıkartıyor:

• 

Bu menü açıldıktan sonra sırasıyla yapmamız gereken bazı önemli işlemler var:

a- Expand Filesystem : Klavyemizdeki ok tuşlarını kullanarak öncelikle 7 numaralı “Advanced Options” üzerine geliyoruz ve yine enter tuşuna basarak açılan menüden aşağıdaki gibi “Expand Filesystem” seçeneğinin üzerine gelerek yine “enter” yapıyoruz
Hatırlatma : Klavyedeki “Esc” tuşu (Geri) işlemini yapıyor.

b- Change User Password : Zorunlu değil ama bence 1 numaralı adımı kullanarak işletim sisteminin standart şifresini değiştirin.

c- Change Timezone : Önce ana menüdeki 4 adım olan”Localisation Options“, sonra da açılan menüden “Change Timezone” seçeneğini kullanarak önce “Europe”, sonra da Istanbul’u seçin.

d- Change Wi-Fi Country : Eğer cihazın Wi-Fi özelliği varsa bağlantısını yapmadan önce ülkemizi seçmemiz gerekiyor. Bunun için de yine önce 4 adımdan “Localisation Options“, sonra da açılan menüden “Change Wi-Fi Country” seçeneklerini seçiyoruz. TR listenin en altında olduğu için klavyeden önce T harfine tıklamanızda fayda var. Sonra TR’yi seçip yine “enter”

e- Wi-Fi : Wi-Fi bağlantısı için de ana menüden önce 2 numaralı “Network Options” seçeneğini sonra da açılan menüden “Wi-fi” seçeneğini seçiyoruz. Ardından bizden kablosuz ağımızın SSID’sini yazmamızı ve hemen ardından şifresini girmemizi istiyor.

Tüm yukarıdakilerin yaptıktan sonra ana menüdeki sağ altta yer alan seçeneğini seçiyoruz. (sağ sol ok tuşları ya da Tab ile) Ardından yine konsola dönüş yapıyoruz ve bize “reboot” istermisiniz diye soruyor, “enter” yaparak cihazı yeniden başlatabilirsiniz. Eğer olmazsa kendiniz de aşağıdaki komut ile yeniden başlatabilirsiniz:

sudo reboot

Tabii yeniden login (ssh veya GUI’den) olmanız gerekecek. Eğer şifreyi değiştirdiyseniz tabii yeni şifre ile.

5- Direwolf konfigürasyon dosyasını düzenleme
Bu imajdaki Direwolf iGate yazılımının herşeyi önceden ayarlı olmasına rağmen doğal olarak bir tek kendimize ait bilgileri güncellediğimiz kısım ayarlı değil. Onları da “/home/pi” klasörü altındaki “sdr.conf” dosyasını düzenleyerek yapıyoruz. Eğer GUI kullanıyorsanız zaten bir Text Editörü ile rahatça yapabilirsiniz.
Açtığınız “sdr.cong” dosyasında sadece aşağıda satırların olduğu değerleri düzenliyoruz. Diğer değerleri olduğu gibi bırakabilirsiniz, ya da bu konudaki bilgi seviyenize göre değiştirebilirsiniz.

Bu noktada örnek olması açısından çağrı kodumuzun TA2XXX, iGate için kullanacağımız SSID’nin de “1” olduğunu varsayıyorum. Siz kendi çağrı kodunuz ve kullanacağınız SSID’ye göre değiştirirsiniz.

MYCALL TA2XXX-1

Yukarıdaki satır iGate’in aprs.fi’de nasıl gözükeceğini gösteriyor. Ardından APRS-IS sistemine login olabilmek için aşağıdaki satırı düzenliyoruz. Bu satırda çağrı kodunuza (Callsign) karşılık gelen bir şifreye (password) de ihtiyacınız olacak. Bu şifreyi de http://apps.magicbug.co.uk/passcode/index.php adresini kullanarak üreteceksiniz. Bu örnekte TA2XXX için şifre 20387. Dolayısıyla konfigürasyon dosyasındaki ilgili satır da aşağıdaki gibi oluyor

IGLOGIN TA2XXX-1 20387

Son olarak konfigürasyon dosyasının en altındaki PBEACON ile başlayan aşağıda satırda bazı düzenlemeler yapmamız gerekiyor:

PBEACON sendto=IG delay=2:00 every=15:00 symbol=”igate” overlay=R lat=xx.xxxxxx long=yy.yyyyyy COMMENT=”iGate | DireWolf 1.4 on RPi+RTL-SDR using QSO365 image”

Yukarıdaki satırda gördüğünüz gibi iGate ikonunun haritada görüneceği konumu girebiliyoruz lat ve long olarak. Buraya iGate’imizin konumuna göre hangi değerleri gireceğimizi bulmanın en kolay yolu aşağıdaki gibi bilgisayarımızdaki tarayıcıda https://www.google.com/maps/ adresini açıp, iGate’i koymak istediğimiz noktayı işaretleyip, sayfanın en altında çıkan (xx.xxxxx,yy.yyyyyy) formatındaki lat ve long değerlerini kullanmaktır.

Son olarak isterseniz COMMENT kısmını da değiştirip aprs.fi’de yazmasını istediğiniz başka bir metin girebilirsiniz. Daha sonra Save edip çıkabilirsiniz.

6- Test :
Artık herşey hazır. SDR’ı USB portundan Raspberry Pi’a takarak, SDR’a da anten takarak artık ilk testimizi yapabiliriz. Bunun için aşağıdaki komutu çalıştırıyoruz:

rtl_fm -f 144.80M – | direwolf -c sdr.conf -r 24000 -D 1 –

NOT: Bende üstteki komut çalışmadı. Onun yerine aşağıdaki komutu deneyiniz.

rtl_fm -f 144.80M | direwolf -c sdr.conf -r 24000 -D 1

-iGate programını servis olarak çalıştırma: Raspberry Pi bir şekilde kapanıp açıldığında (elektrik kesilmesi gibi) iGate programının (direwolf) otomatik çalışabilmesi için bir kerelik aşağıdaki komutu çalıştırmamız gerekiyor:

sudo systemctl enable direwolf

Yukarıdaki komutu çalıştırdıktan sonra artık cihaz her yeniden başlatıldığında iGate yazılımı da (direwolf) otomatik olarak başlayacak. Cihazınızı aşağıdaki komut ile yeniden başlatıp hemen test edebilirsiniz.

sudo reboot now

Bazı faydalı linux komutları : Cihaz yeniden başladıktan sonra tekrar ssh ile login olup aşağıdaki komutu kullanarak servisin çalışıp çalışmadığını anlayabilirsiniz:

sudo systemctl status direwolf

Eğer iGate programını manuel olarak kapatmak isterseniz aşağıdaki komutu:

sudo systemctl stop direwolf

Manuel olarak açmak için de aşağıdaki komutu kullanabilirsiniz:

sudo systemctl start direwolf

Son olarak isterden ssh ile konsoldan bağlanmış olun ister monitör bağlayarak GUI’den bağlanmış, ekranda iGate’in duyduğu istasyonların listesini sürekli görmek isterseniz aşağıdaki komutu çalıştırabilirsiniz bir terminalden:

sudo journalctl -o cat -af -u direwolf

Bu komutu çalıştırdaktan sonra “Ctrl+C” yapıncaya kadar sürekli duyulan istasyonların listesi akacaktır.

Son olarak aşağıdaki komutu kullanarak Raspberry Pi’ın sıcaklığını, daha doğrusu işlemcinin (CPU) sıcaklığını kontrol edebilirsiniz. Çok yüksek değerlere (80-90 derece gibi) çıkarsa bilin ki bir sorun var.

/opt/vc/bin/vcgencmd measure_temp

Hatırlatma : iGate programı (direwolf) başladıktan yaklaşık 2 dakika sonra devreye giriyor. (sdr.conf dosyasındaki delay parametresi ile kontrol ediliyor) Bu da servislerin düzgünce çalışmaya başladığına emin olmak için bilerek konulmuş bir gecikme. Servis başladıktan hemen sonra neden hiç istasyon duymuyoruz diye şaşırmayın.

Sistemi henüz kutulamadım. Kutulayınca ayrıca yazıya ekleme yapacağım. Şimdilik aşağıdaki gibi masamda çalışıyor.

• 

Düzeltilmesi gereken bir yer, yanlış bilgilendirme yaptığım bir yer var yada takıldığınız bir nokta var ise iakin33@gmail.com üzerinden bana yazabilirsiniz.

Burası TA2EIA Operatör İbrahim
Kısmen alıntıdır.
73