27 abril 2011

Aprs

Introducción

El APRS es un sistema Automático de Información de posición, es decir que podemos ver en un mapa la posición en la que está una estación fija o móvil de radioaficionado. También tiene otras capacidades, como poder ver información meteorológica, señalización en el mapa de todo tipo de eventos (catástrofes, puntos de interés para el radioaficionado) o telemando. En el seguimiento de estaciones móviles se aprovecha la tecnología que nos brindan los GPS, que conectados a un equipo de radio nos sirven para seguir en el mapa a un vehículo.

El APRS utiliza para transmitir los datos el protocolo AX 25, es decir, el mismo que utiliza el packet convencional, por lo tanto es compatible con cualquier modem o TNC sin suponer un coste añadido.

APRS es una marca registrada de Bob Bruninga WB4APR, pero con licencia para su uso por cualquier radioaficionado con fines no comerciales, que empezó por 1984 con un programa para el Commodore VIC20.

Últimamente ha sufrido una gran evolución, por lo tanto el protocolo en que se basa el APRS está cambiando para mejorar y adaptarse a nuevas necesidades o utilidades. Esta evolución aconsejó la creación de un comité que lidera la Tucson Amateur Packet Radio, que es una asociación Americana especializada en comunicaciones digitales. Este comité que reúne a los principales desarrolladores de APRS ha creado un documento en el que se definen el protocolo y todas las especificaciones del sistema APRS. Esto es muy importante para estandarizar y para los desarrolladores de software.

Medio de transmisión.

Como ya hemos resaltado el APRS utiliza el AX25 como medio de transmisión por lo tanto nos vale cualquier TNC o modem baycom para trabajar con él. La frecuencia usual en Europa es de 144.800 a una velocidad de 1200 baudios.

La gran diferencia respecto al packet convencional es que la información se intercambia en modo ‘desconectado’, por lo tanto no nos tenemos que conectar a ninguna bbs ni digipeater. Esto es debido a que se utilizan los paquetes UI que nos brinda la especificación del AX25 para el intercambio de información sin establecer una conexión. Son los mismos paquetes que se utilizan para mandar balizas o por ejemplo en BBS FBB para difundir listas de mensajes.

Esto tiene como contrapartida que el control del flujo, es decir la confirmación de que ha llegado un mensaje a su destino, no recae en el AX25 sino que es el propio protocolo APRS el que tiene que comprobarlo.

El APRS no es un protocolo 100% infalible, pero intenta buscar un equilibrio entre flexibilidad, poca ocupación de canal y sencillez.

Posicionamiento

Para informar de su posición una estación transmite un paquete UI con las coordenadas geográficas en las que está ubicada. Por lo tanto tendremos que acudir a un mapa de pequeña escala para decirle al programa de APRS en que coordenadas estamos situados.

En estaciones móviles es el GPS el que mide la posición en grados segundos y minutos, la velocidad y el rumbo, la transmite a la TNC o el transceptor para ser enviadas por radio. Mientras que en estaciones fijas es conveniente transmitir una baliza cada 20-30 minutos en una estación móvil conviene transmitir cada 30s o 1 minuto para poder hacer un buen seguimiento de la estación. En nuevos equipos hay otros métodos más eficaces como transmitir una baliza cuando el movimiento sea superior a una cifra, por ejemplo 100 metros. De esta forma se evita estar emitiendo continuamente cuando un móvil está parado.

Mensajes

Junto con la información de posición esta es una de las características más importantes del APRS. Su uso es muy simple, simplemente hay que señalar en el mapa a que estación queremos enviar el mensaje, escribirlo y enviarlo.

En este punto el programa de APRS emite el mensaje en un paquete UI y espera a recibir una confirmación del destinatario también en un paquete UI, por lo que no tenemos que realizar ninguna conexión. Si no se recibe la confirmación vuelve a emitir el mensaje hasta que se reciba. Si en cuatro intentos no se recibe el mensaje se descarta y se marca como no-enviado.

El APRS es práctico para transmitir mensajes pasando por hasta 4 repetidores, con lo que se pueden conseguir distancias de 400-500km dependiendo de la orografía de la región. Más lejos de estas distancias se hace poco práctico debido al retardo que se produce al ir pasando por muchos repetidores. En casos especiales, como servidores APRS conectados por Internet o como nos ha pasado alguna vez en Galicia que ha quedado el repetidor de Coruña conectado a uno de Inglaterra (por tropo) y por lo tanto estableciéndose conexión entre Galicia y Inglaterra-Francia-Holanda..., se puede cubrir muchos kilómetros. Este sistema de enviar mensajes funciona en tiempo real, es decir que los mensajes llegan a su destinatario en unos 2 a 20 segundos, dependiendo del numero de digipeaters por los que tenga que pasar el mensaje.

Ya que el APRS nace como un sistema táctico de información de posición y comunicaciones de emergencia, es un requisito básico que no sea necesario conocer la ruta que ha de seguir un mensaje para llegar a la estación de destino. Para eso los repetidores de APRS aparte del indicativo propio que tienen asignado, tienen unos alias o sobrenombres estándares que son RELAY,WIDE,TRACE, y repiten los paquetes que escuchen dirigidos a estos sobrenombres. Estos sobrenombres de los repetidores APRS son importantísimos ya que gracias a ellos podemos hacer APRS en cualquier sitio sin tener que conocer que indicativos tienen los Repetidores. Aparte de los mensajes entre estaciones también se pueden mandar anuncios o boletines generales para todas las estaciones.

Los mensajes se transmiten línea a línea, siendo estas de unos 55 caracteres, por lo tanto según vamos escribiendo en el teclado se van transmitiendo contiguamente. El programa de APRS asigna un número a cada línea para poder comprobar la confirmación del destinatario a cada una de ellas, y para poder mostrarlas en la ventana del destinatario en orden.


Equipamiento

Cualquier TNC, o modem Baycom o YAMM, así como cualquier equipo de VHF nos vale para montar nuestra estación APRS en Casa. De todo lo demás se encarga el software, por lo que solo necesitaremos un PC . Existe un programa en MS-DOS para hacer APRS, pero conviene utilizar un PC con entorno gráfico, Windows, Linux, Mac.

El programa más utilizado en Europa es el UIView de G4IDE. Se caracteriza por la facilidad de crear mapas personalizados, por lo tanto cualquiera puede scannear un mapa de su ciudad y utilizarlo en el programa. Es un programa muy fácil de utilizar y configurar. Es el mejor para empezar a conocer el sistema. De todas formas hay programas para MAC y para Linux.

Para trabajar en móvil tenemos que recurrir primero a un GPS con conexión externa de datos, y segundo a un equipo preparado para APRS como los Kenwood TH-D7 y TM-D700. Alinco también va a presentar un equipo para móvil preparado para APRS, pero de ICOM y Yaesu no se sabe nada de momento. Pero debido al tirón de ventas que está existiendo gracias al APRS es lógico pensar que todos quitarán modelos de equipos preparados para esta modalidad.

Con equipos preparados para APRS (TH-D7, TM-D700, Alinco), lo único que tenemos que hacer es conectar el GPS al equipo de radio, y este ya se encarga de todo, ya que estos equipos tienen el software y la tnc incorporados. Estos equipos tienen la ventaja de que no solamente van transmitiendo la posición, sino que reciben constantemente información de las demás estaciones y comunican al GPS dónde está cada una.

Por lo tanto, si el GPS tiene capacidad para mostrar mapas, veremos los indicativos de las estaciones, repetidores, digis u objetos en el mapa. De esta forma podemos ver en el display de estos equipos que estaciones APRS están activas, en que posición, a que distancia. Por ejemplo, cuando llegamos a una ciudad podemos ver donde se hallan sus repetidores. También tienen capacidad para recibir mensajes y para contestarlos, así como para recibir información de estaciones metereológicas.

Existen también TNC’s preparadas para APRS y con conexión directa al GPS pero son menos prácticas debido a que lo único que hacen es transmitir, no podemos como en los demás equipos visualizar los datos en un display y responder mensajes, salvo que las conectemos a un PC. De todas formas, este panorama esta evolucionando, por lo que aparecerán distintas soluciones para salir en APRS con en móvil.


Configuración de UIView

Vamos a comentar por encima los puntos más importantes de configuración de este programa. Existen multitud de situaciones dependiendo del modem o TNC de que se disponga pero en principio veremos la configuración con el modem Baycom ya que es la más utilizada.

Para trabajar con el modem baycom en Windows es necesario disponer de Flexnet o de AGW. El problema a día de hoy del flexnet es que el controlador de baycom es un residente MS-DOS y por lo tanto puede dar problemas de funcionamiento en equipos Windows. Además solamente la versión registrada del UIView permite conectarse con FlexNet (A 18 de noviembre de 2000).

Existe otro programa que es el AGW Packet Engine que es capaz de controlar hasta dos baycoms y multitud de TNC’s a la vez, y comunicarse con multitud de programas como en UIView, WinPack, NBF, TSTWin . Es decir con el podemos tener un canal en 144.800 para APRS, y otro para la BBS, El cluster, el converse. Yo lo he probado con tres puertos uno en baycom y otros dos en una KPC4 sin problemas.


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