En 2024 publicamos el artículo https://crecj.org/que-es-y-como-funciona-el-sistema-aprs/revisando conceptos básicos y el uso de este sistema. Posteriormente en Agosto 2024 publicamos https://crecj.org/red-aprs-en-mexico-2/
En donde presentamos nuestro Digipeater y Gateway de APRS local y observamos el estado y crecimiento de la red APRS en México en esas fechas…
Y el día de hoy y para continuar con esta serie de artículos dedicados a APRS haremos una guía rápida acerca de la implementación de una estación Digipeater y Gateway APRS utilizando el software “DireWolf” para lograrlo.
 | DireWolf es un software para tarjetas de sonido (Windows/Linux/RBPi) que emula módems (TNCs) de AX.25 (packet) y con capacidad de codificar y decodificar tráfico de APRS Puede ser usado para observar tráfico, como “tracker”, nodo Digipeater, o Gateway de Internet (IGate). Para obtener las versiones de Windows o Linux disponibles, visite el siguiente sitio: https://github.com/wb2osz/direwolf/releases |
*En los inicios del Amateur Packet Radio, era necesario usar equipos (costosos) llamados TNC (Terminal Node Controller) que básicamente era un modem con hardware para manejar tráfico vía radio. Sin embargo con las nuevas tecnologías disponibles se obtienen mejores resultados y a mucho menor costo conectando el radio directamente a las tarjetas de sonido de una computadora y usando software para manejar las señales.
 | Ejemplos de TNC’s usados en los viejos tiempos y que están siendo remplazados por plataformas de software. (aunque todavía tenemos algunos por ahí funcionando o guardados en un cajón) |
En este documento NO veremos en detalle la instalación ni la configuración especifica de DireWolf para la implementación de un nodo Digi+IGate debido a la gran cantidad de posibles variantes y combinaciones que pueden ser utilizados; Sin embargo nos enfocaremos en las principales consideraciones a ser tomadas en cuenta para lograr esta configuración especifica (Digi + IGate) y los puntos más importantes a seguir.
Variables importantes a considerar.
- Software
La parte más importante de nuestro nodo es el programa “DireWolf” (software de APRS multifuncional que puede ser configurado en diferentes opciones); sin embargo para este caso específico DireWolf será configurado específicamente como un nodo “Digipeater” que retransmita de manera adecuada los datos enviados por otras estaciones fijas o móviles dentro de un área específica de cobertura, evitando duplicidad de paquetes y saturación de tráfico, observando los tiempos correctos de escucha y retransmisión sugeridos en las buenas prácticas de la red APRS. Nuestro nodo funcionara también de manera simultánea como un “IGate hacia Internet”, haciendo que los datos recibidos por el radio sean enviados a los servidores de APRS para poder ser desplegados en tiempo real en las páginas https://aprs.fi/ o https://aprs.mx/
La otra parte importante a considerar es el sistema operativo en el que vamos a instalar nuestro nodo APRS (Windows/Linux/Raspberry), ya que existen diferentes versiones de DireWolf para cada una de estas plataformas (aunque la configuración es casi idéntica después de haber instalado el programa en el archivo direwolf.conf). En nuestro caso el nodo fue instalado en una Raspberry Pi 3 con el sistema operativo grafico para poder tener acceso remoto grafico a través del sistema “Anydesk” y poder monitorear y/o modificar el sistema en caso de ser necesario, ya que el nodo se encuentra en una caseta remota.
- Hardware
Si el nodo será instalado en una PC (ya sea usando Windows o Linux) o en una RBPi, es importante considerar que habrá diferencias en las conexiones entre el procesador y el radio, ya que en ambos casos se deberá habilitar un control para activar el PTT y las entradas y salidas de audio dependerán del equipo utilizado. Las PC pueden usar el puerto serial o paralelo (control CTS o RTS) mientras que en las RBPi será necesario utilizar los pines GPIO, en cualquier caso es importante notar que el control PTT deberá estar “separado” del procesador mediante el uso de un transistor o un relevador (óptico o electrónico). Existen muchas opciones para habilitar el PTT de un radio mediante estos posibles métodos de control, todo dependerá del tipo de switch que nuestro radio utilice (PTT a tierra o flotante)
Esto permite que CUALQUIER equipo de radio pueda ser utilizado en nuestro nodo, ya sea un equipo móvil o portátil. (El uso de PTT por VOX también puede ser usado, sin embargo no es la mejor opción debido a los retardos que el VOX puede generar antes de activar el PTT y es una causa común y el origen de paquetes ‘perdidos’).
Otra consideración para las conexiones IN/OUT de audio es que se sugiere colocar en serie un capacitor cerámico de bajo valor, o transformadores de audio en las líneas, para evitar recirculación de corrientes parasitas en los audios entre el radio y las entradas y salidas de las tarjetas de audio.
En el caso de usar RBPi se sugiere el uso de tarjetas externas de audio USB de buena calidad, ya que las RBPi solo cuentan con audio de salida (out), mas no cuentan con audio de entrada, y al usar tarjetas USB de audio es más fácil controlar por software los niveles de modulación y saturación de audio en ambos sentidos.
En general, cualquier interfaz de sistemas digitales (FT8, ASL, Echolink, etc.) que maneje y controle PTT para tu radio, es más que suficiente, o puede ser tomada como base para la construcción de tu nodo de APRS con estas características.
- Servicios y registros
Un pre requisito de un IGate de APRS (Gateway o enrutador de datos y paquetes de las tramas de APRS hacia y desde Internet) es obviamente contar con acceso a Internet en el lugar donde se instalara nuestro nodo, y además poder acceder de manera remota a la configuración del nodo, especialmente si dicho equipo se encuentra en la cima de una montaña, o en una caseta de repetidores.
Otro aspecto a considerar ANTES de proceder a la configuración del software DireWolf, es que para que nuestro nodo IGate pueda “reportarse” en los servidores mundiales de APRS es necesario contar con un registro de acceso a ellos (login y password), y esto no es ningún problema ya que cualquier radioaficionado CON LICENCIA puede solicitar esa información por medio de la siguiente página. https://apps.magicbug.co.uk/passcode/
- Notas adicionales, pruebas y operación
Todos los parámetros necesarios para la configuración del software DireWolf están contenidos en un archivo de texto llamado “direwolf.conf” cuya estructura es idéntica sin importar la plataforma computacional o el sistema operativo que estemos usando, sin embargo existen algunos detalles específicos para los equipos RBPi cuando usamos los pines GPIO para activar el PTT.
Si estás pensando en instalar DireWolf y el sistema Raspberry Pi OS v12 (Bookworm), te vas a encontrar una sorpresa al no poder utilizar las GPIO como se marca en las guías de configuración originales. Esto se debe a un cambio por una mejora de seguridad de Raspberry Pi, que no permite acceder directamente en modo escritura a las entradas/salidas de GPIO, utilizados para sacar la señal PTT y en algunos casos la de DCD. Como el problema se ha generalizado, los programadores ya han sacado una versión de desarrollo con las modificaciones necesarias y a partir de ahora, para acceder al GPIO tendremos que hacerlo a través de la librería gpiod.
Nuestro objetivo, es que DireWolf pueda hacer nuevamente PTT con la versión más actual de RBPi.
…
# Push to Talk (PTT) puede ser confuso debido al gran número de posibilidades
# Ver: Radio-Interface-Guide.pdf en https://github.com/wb2osz/direwolf-doc
# En Linux, puedes usar los pines GPIO si tu Sistema lo configuras para usar tal opción
#
# Esta nota solo aplica para RBPi, no una PC regular
#
# GPIO recomendado: 26 o 21
# Use siempre opto acopladores o transistores NPN (GPIO 3.3 V)
# NO los conectes directamente!
# Para versiones Raspian 12 Bookworm y superiores usar este comando:
# ver el articulo: https://www.eb2djb.net/direwolf-gpio-bookworm/
PTT GPIOD gpiochip0 26
# Para versiones de Raspian anteriores a Bookworm usar el comando original:
#PTT GPIO 26
Una vez revisadas todas las conexiones y la configuración del nodo, solo nos queda probar su correcto funcionamiento y verificando que el trafico recibido en el lado de RF se vea reflejado en los servidores de APRS.
Un punto importante a verificar es la “calidad” y volumen de los audios, ya que pueden ser el origen de paquetes de datos perdidos o mal codificados/decodificados.
Y para finalizar esta rápida guía, debemos observar la periodicidad de las “balizas” o identificaciones de nuestro nodo tanto en la parte de RF como de la información de los servidores, ya que una alta periodicidad de reportes ocasionara una gran cantidad de datos redundantes y exceso de tráfico en la red, mientras que una periodicidad muy baja ocasionara que los datos de nuestra red local (RF) tarden en verse reflejados y/o reenviados al resto de la red.
Guía excelente (en inglés) para instalar DireWolf en Windows y en Linux:
Debido a la cantidad de información que implica la configuración de cada parámetro, en esta ocasión omito los detalles y funciones de dichos parámetros, sin embargo si consideran que es necesario por favor pónganse en contacto conmigo y podría colocar otro artículo técnico explicando el funcionamiento de cada uno de los componentes de DireWolf y como hemos configurado nuestro nodo local.
Por lo pronto me despido, y nos vemos o escuchamos pronto en cualquier banda y en cualquier modo
73 de Miguel Darío XE2UD
