Использование персональных компьютеров и Интернета дало возможность дистанционно управлять любительскими радиостанциями, и этот процесс становится всё более доступным. Это может быть весьма полезно радиолюбителям, у которых ограничены возможности по установке антенн, а также тем, кто живёт в неудобных для радиолюбительства местах или страдает от высокого уровня местных помех.
Но многие из тех, кто хотел бы использовать дистанционное управление любительскими радиостанциями, не обладают достаточными знаниями архитектуры ПК и Интернета. В недавно предложенном подходе к решению этих проблем используются относительно простые интерфейсные устройства, которые имеют свой собственный IP-адрес (адрес Интернет-протокола). Он был опубликован в статье «First Takes» («Предварительные замечания») в майском номере журнала QST за 2010 год. При таком подходе полностью отпадает необходимость использования отдельных компьютеров на обоих концах коммуникационной цепи. Предложенный радиолюбителем SM2O контроллер дистанционного управления трансивером RRC (Remote Radio Controller) открывает возможность дистанционного управления любительской радиостанцией виртуально из любой точки, имеющей Интернет-соединение типа WLAN или Ethernet с использованием или без использования дополнительного компьютера.
Уже в течение нескольких лет радиолюбители используют ряд программ дистанционного управления радиостанцией специального или общего назначения (как, например, Ham Radio Deluxe). Для передачи аудиосигнала используется звуковая карта ПК и отдельное программное обеспечение, например Skype для передачи сигнала через Интернет. Для многих операторов, тем не менее, использование экрана дисплея ПК и мыши в качестве органов управления не приносит того чувства удовлетворения, которое приходит при работе на «живом» аппарате. Внедрение концепции устройства, имеющего собственный IP-адрес, позволяет объединить информацию обо всех необходимых сигналах (за исключением РЧ сигналов, конечно) в единый информационный поток.
Устройство RRC функционирует как сервер со стороны удаленного радиоустройства, и имеет собственный IP-адрес, что позволяет удаленному модулю осуществлять прямой двухсторонний обмен с этим устройством. Программный модуль PC Client, разработанный SM2O позволяет осуществлять управление даже в полевых условиях с помощью портативного ПК и небольшого модуля USB «Stick». Аудио кодек оцифровывает и оптимизирует речевой поток с хорошим качеством и минимальным запаздыванием даже при скоростях работы Интернета менее 500 кбит/с.
Концепция RRC вобрала в себя преимущества трансиверов, имеющих выносные передние панели управления, таких как модели Kenwood TS-480 и IC0M-IC-706. Панель или пульт управления устанавливается на операторском месте, в то время как сам аппарат находится в некоторой удаленной точке. Одна из последних версий RRC позволяет использовать имеющийся в трансивере порт последовательного доступа CAT для подачи команд и управления таким же или подобным аппаратом на удаленной стороне. Иными словами, с помощью блока RRC осуществляется двухсторонний обмен данными между аппаратами. Это означает, что трансивер 1, находящийся на операторском месте, может полностью управлять всеми функциями удаленного трансивера 2, который непосредственно осуществляет прием-передачу сигналов, при полном ощущении того, что оператор работает именно из удаленной точки.
Когда оператор переключает диапазоны или осуществляет настройку в трансивере 1, то это полностью повторяется в трансивере 2. Но, внимание, на самом деле всё ещё лучше. В трансивере на операторском месте отображаются даже показания S-метра удаленного аппарата, поскольку для S-метра использована специальная калибровочная таблица. Более того, включение и выключение трансивера на операторском месте заставит включиться и удаленный аппарат. В последнюю версию RRC добавлена функция CW и электронного ключа, что позволяет осуществлять качественную манипуляцию CW удаленного аппарата. Самоконтроль телеграфных посылок осуществляется через RRC, поэтому не возникает проблем с запаздыванием по времени.
В настоящее время оказывается возможным даже использовать различные модели аппаратов на каждой стороне при условии, что они используют одинаковый CAT протокол и имеют практически совпадающий набор органов управления на передней панели. Эта новая концепция подходит, прежде всего, к трансиверам семейства Yaesu, имеющих общую базу последовательных коммуникационных команд. Применение такого же подхода к трансиверам других производителей не должно составить большой проблемы, и я надеюсь, что будущие модели будут иметь соответствующие блоки — встроенные или дополнительные.
Дистанционное управление усилителем мощности и поворотными устройствами.
До сих пор дистанционное управление усилителем мощности или поворотным устройством направленной антенны обычно осуществлялось с помощью ПК на операторском месте, который также использовался для ведения журнала радиосвязей. Новые веяния чувствуются и здесь. Имеет прямой смысл создание автоматизированного усилителя мощности, управление и мониторинг которого осуществляется через Интернет по протоколу HTTP. Здесь вам потребуется программное обеспечение на основе WEB-браузера для вашего ПК, которое позволит осуществлять обмен данными с усилителем, имеющим свой IP-адрес. Это обеспечит возможность управлять усилителем и получать данные о его работе в режиме реального времени.
Радио Аркала (0Н8Х), финский консорциум высоких технологий, совместно с производителем усилителей OM-Power amplifier разработал подобную концепцию — первую в своем роде. Она позволяет дистанционно осуществлять обмен с удаленным усилителем мощности через Интернет и наблюдать за всеми его параметрами, как если бы он стоял непосредственно на вашем столе. В этом случае усилитель не соединен с локальным ПК через порт RS-232, как это часто делается, а подключен непосредственно через Интернет. Радио Аркала (radioarcala.com) предлагает в открытом доступе необходимое программное обеспечение.
В настоящее время возможность дистанционного управления реализована лишь в очень немногих поворотных устройствах, хотя серия DXA фирмы Yaesu может быть сконфигурирована как интегральная часть трансивера и таким образом может управляться непосредственно из самого аппарата. С появлением IP-адресуемых интерфейсных блоков для стандартных поворотных устройств, всех необходимых технологий и вспомогательных устройств окажется вполне достаточно для простого и эффективного управления удаленной станцией. Еще раз подчеркнем, что использование всех этих устройств не предполагает наличие отдельного ПК на удаленном конце, который в подобных случаях часто является источником неполадок и проблем при согласовании.
IP-адресация — ход конем
Ключевым моментом в создании станций удаленного доступа является возможность полной IP-адресации всех радио и дополнительных устройств. Это позволит оператору управлять ими непосредственно или дистанционно одним и тем же образом. Такое развитие событий уже не за горами, поскольку оно подсказано сегодняшним развитием аппаратного и программного обеспечения современных устройств. Необходимость IP-адресации, аппаратно заложенной в радиоустройства, уже была рекомендована для производителей радиоаппаратуры, поэтому наличие разъема RJ и соответствующей схемотехники в скором времени позволит вам подсоединить каждое устройство на станции непосредственно к Интернету.
Воплощая в жизнь замечательный подход, разработанный SM2O, Радио Аркала хотелось бы внедрить его для самой «продвинутой» аппаратуры и описать его всевозможные применения. В настоящее время уже создана так называемая система «Plug and Play Fixed Remote» самого высокого уровня. Она позволяет связывать удаленные аппараты высокого класса с аналогичными или использовать более простые модели в качестве пультов управления.
Базовая станция
Сегодня, все члены Радио Аркала соединены с базовой станцией 0Н8Х, что позволяет желающим активировать доступ с помощью простого щелчка выключателя и выйти в эфир на оборудовании такого класса, которое они не могут изготовить самостоятельно. В будущем, все члены клуба радио Аркала соберутся на виртуальной всемирной коллективной радиостанции, откуда они смогут проводить радиосвязи, а также знакомиться и учиться друг у друга в виртуальном мире 3D.
Многих волнует вопрос — является ли Интернет угрозой для развития радиолюбительства или он предоставляет ему ещё какие-то возможности. Несомненно, верно последнее, и современные инновации, описанные мной, ясно говорят о взаимовыгодном сосуществовании обоих миров, где один обогащает другой. С появлением в Сети большого количества необходимых разработок, пришло время рассматривать Интернет как мощный инструмент, который развивает радиолюбительство и может оказать большую помощь подрастающему поколению в его освоении.
Технические данные Remote Radio Controller (RRC)
RRC представляет собой интуитивный способ использования существующей технологии VoIP. Соединение между операторским местом и удаленной позицией использует всемирно признанный стандартный протокол SIP (session initiation protocol). Устройства RRC спроектированы на базе надежной микропроцессорной технологии ARM, имеющей интерфейсы для сети Ethernet, цифрового ввода/вывода (последовательные порты и PTT/CW), и аудиоканалы для приема/передачи звуковых сигналов.
Кодирование звуковых сигналов в RRC отличается очень небольшим запаздыванием, поскольку ресурс процессора не используется для сжатия кодированного сигнала, что могло бы повысить качество кодирования/декодирования при экономии объема сетевого потока. Возможна установка нескольких уровней «качества» передаваемого сигнала, даже для скоростей передачи данных менее 100 кбит/с. Для улучшения качества передаваемого сигнала необходима более высокая скорость передачи данных. Для наилучшего качества требуется скорость более 300 кбит/с, при этом качество и динамический диапазон звукового сигнала уже превосходно.
В последней версии устройства управления удаленным аппаратом предусмотрена двухканальная передача аудиосигнала на операторскую позицию, что позволяет одновременно слушать основной и дополнительный приемники.
Устройство RRC имеет три последовательных порта, связанных с соответствующими портами устройства на другом конце. Информационный поток последовательного порта образован мультиплексированием потока данных управления с данными РТТ и CW.
RRC функционирует по типу брандмауэра или технологии NAT, которая широко используется в домашних широкополосных сетевых роутерах и т.п., где единственный сетевой адрес обслуживается этим широкополосным роутером. Такой роутер обеспечивает контроль доставки данных из обратного входящего Интернет потока к нужным потребителям. Параметры сессии обмена с удаленным пользователем всегда устанавливаются со стороны операторского места, что обеспечивает передачу данных обо всех необходимых соединениях на удаленное место.
В RRC также предусмотрена возможность объявления IP адреса, который назначается для службы динамического именования доменов DNS, обеспечивая доступ даже по динамическому IP адресу, который может периодически изменяться.
Основные понятия
Удаленная радиостанция (Remote Radio) — удаленная позиция, управляемая из другого места.
Пульт управления (Control Head) — место, откуда удаленное радиоустройство (станция) управляется с помощью специализированного программного обеспечения или с помощью другого радиоустройства.
IP адрес (IP Address) Адрес Интернет-протокола представляет собой метку из набора цифр, присвоенную каждому устройству, которое включено в компьютерную сеть и использует Интернет-протокол для обмена данными. У IP адреса есть две основные функции: идентификация хоста или сетевого интерфейса и адресация местонахождения. Его роль может быть охарактеризована следующим образом: «Имя указывает на то, что мы ищем. Адрес указывает — где. А маршрут показывает, как туда попасть».
Запаздывание (Latency). Под запаздыванием просто понимается временная задержка, наблюдаемая при передаче данных из одной точки в другую. Обычно, для определения запаздывания в сети используются точки отправления и точки назначения. Так называемое сетевое соединение с малым запаздыванием характеризуется в целом небольшими временными задержками, в то время как соединение с большим запаздыванием в общем случае страдает от больших задержек. Время запаздывания 500 мс широко используется как предельное при передаче речи.
SIP: Session Initiation Protocol. Протокол открытия сессии — очень простой управляющий протокол, основанный на текстовых приложениях. Он создает, модифицирует и прекращает сессии с одним или несколькими участниками.
VoIP: Voice over Internet Protocol. Речь через Интернет-протокол. Общее определение речевых сообщений, передаваемых через IP сети.
UDP: Universal Datagram Protocol. Универсальный протокол организации данных. Протокол перемещения последовательностей данных через сети данных.
ОН2ВН