Skip to content
aprs.helpWiedza i zasoby APRS

APRX

APRX to wyspecjalizowane oprogramowanie infrastrukturalne dla APRS, przeznaczone przede wszystkim do pracy jako iGate, digipeater albo połączenie obu tych funkcji.

Program działa jako daemon na systemach zgodnych z POSIX, przede wszystkim Linux, BSD i innych systemach uniksowych.

Oficjalne repozytorium:

https://github.com/PhirePhly/aprx/

Strona projektu:

https://thelifeofkenneth.com/aprx/

APRX został napisany w języku C i od początku projektowano go jako lekkie oprogramowanie przeznaczone do ciągłej pracy infrastrukturalnej.

Nie jest modemem dźwiękowym.

Do komunikacji z radiem wykorzystuje zewnętrzny TNC, modem KISS, interfejs AX.25 systemu operacyjnego lub inne obsługiwane źródło ramek.

Typowa instalacja może wyglądać tak:

Radio
  |
TNC / modem KISS
  |
APRX
  |
APRS-IS

albo jako digipeater:

Radio
  |
TNC / modem
  |
APRX
  |
Radio

W bardziej rozbudowanych instalacjach APRX może jednocześnie obsługiwać wiele odbiorników, nadajników i kanałów.

Autorzy i historia projektu

Autorem pierwszej i drugiej generacji APRX był Matti Aarnio OH2MQK.

Kod rozwijany przez Mattiego pochodzi z okresu:

2007-2014

W nagłówkach źródeł APRX opisany jest jako:

2nd generation APRS iGate and digi

Od 2014 roku opiekę nad projektem i dalszy rozwój przejął Kenneth W. Finnegan W6KWF.

Obecne repozytorium projektu:

https://github.com/PhirePhly/aprx/

zawiera kod obu etapów rozwoju.

APRX jest projektem dojrzałym. Tempo zmian jest obecnie znacznie mniejsze niż w przypadku nowych projektów, ale oprogramowanie nadal znajduje się w dystrybucjach Linuksa i jest wykorzystywane w działających instalacjach APRS.

Pakiet APRX 2.9.1 znajduje się między innymi w Debianie.

Filozofia APRX

Jednym z podstawowych założeń APRX było stworzenie programu infrastrukturalnego o małych wymaganiach.

Kod źródłowy opisuje projekt jako rozwiązanie mające możliwie niewiele zależności poza standardową biblioteką systemową UNIX.

Dzięki temu APRX dobrze nadaje się do pracy na:

  • niewielkich komputerach,
  • routerach,
  • urządzeniach embedded z Linuxem,
  • Raspberry Pi,
  • starszych komputerach PC,
  • serwerach działających całodobowo.

Program nie wymaga środowiska graficznego.

Typowa praca wygląda po prostu tak:

system
  |
aprx daemon
  |
/etc/aprx.conf

APRX nie jest modemem

To ważne rozróżnienie.

APRX nie dekoduje AFSK z karty dźwiękowej.

Potrzebuje źródła gotowych ramek AX.25.

Może nim być na przykład:

Radio
  |
VP-Digi
  |
KISS
  |
APRX

albo:

Radio
  |
Dire Wolf
  |
KISS
  |
APRX

lub klasyczny sprzętowy TNC.

APRX odpowiada za:

  • routing ramek,
  • digipeating,
  • iGate,
  • APRS-IS,
  • filtrowanie,
  • beacony,
  • telemetrię,
  • logikę wielu interfejsów.

Modem odpowiada natomiast za warstwę radiową.

RX iGate

Jednym z najczęstszych zastosowań APRX jest receive-only iGate.

W takim układzie:

RF
 |
Radio
 |
TNC
 |
APRX
 |
APRS-IS

ramki odebrane drogą radiową są przekazywane do APRS-IS.

Minimalna konfiguracja wymaga przede wszystkim:

  • własnego znaku,
  • passcode APRS-IS,
  • serwera APRS-IS,
  • interfejsu radiowego.

Przykładowy blok APRS-IS:

<aprsis>
    passcode 12345
    server rotate.aprs2.net
</aprsis>

APRX może więc realizować prosty iGate bez funkcji nadawania na RF.

TX iGate

APRX obsługuje również transmisję z APRS-IS na RF.

Pozwala to zbudować pełny, dwukierunkowy iGate.

Schemat:

APRS-IS
   |
   v
 APRX
   |
   v
  RF

TX-iGate nie powinien jednak retransmitować na radio całego ruchu z APRS-IS.

APRX umożliwia ograniczanie i filtrowanie takiego ruchu.

Źródło APRSIS może być zdefiniowane w sekcji digipeatera jako osobne źródło z typem:

relay-type third-party

Można na nim zastosować również:

  • filtrowanie,
  • rate limiting,
  • viscous delay.

To pozwala bardziej precyzyjnie kontrolować ruch kierowany z Internetu na kanał radiowy.

Digipeater

APRX posiada wbudowany rozbudowany digipeater.

Obsługuje między innymi klasyczny mechanizm:

WIDEn-N

oraz zwykłe aliasy AX.25.

Jedna sekcja digipeatera posiada jeden nadajnik, ale może przyjmować pakiety z wielu źródeł.

Przykład architektury:

RX1 ----\
         \
RX2 ------> APRX ---> TX
         /
RX3 ----/

Pozwala to budować systemy z:

  • kilkoma odbiornikami,
  • receiver diversity,
  • osobnymi antenami kierunkowymi,
  • różnymi kanałami,
  • wspólnym nadajnikiem.

New-N

APRX obsługuje współczesny mechanizm APRS New-N.

Może realizować między innymi ścieżki:

WIDE1-1
WIDE2-1
WIDE2-2

Konfiguracja pozwala określić maksymalną liczbę żądanych oraz wykonanych przeskoków.

Można również definiować własne klucze aliasów.

Viscous digipeating

Jedną z bardziej charakterystycznych funkcji APRX jest viscous digipeating.

Digipeater nie musi retransmitować pakietu natychmiast. Najpierw czeka przez krótki czas.

Jeżeli w tym czasie usłyszy, że pakiet został już retransmitowany przez inną stację, może anulować własną transmisję.

odbiór pakietu
     |
     v
krótkie oczekiwanie
     |
     +---- pakiet usłyszany ponownie ---> DROP
     |
     +---- brak powtórzenia -----------> TX

Pozwala to ograniczyć liczbę duplikatów w obszarach, gdzie zasięgi kilku digipeaterów nakładają się na siebie.

Wiele odbiorników

APRX został zaprojektowany również z myślą o rozbudowanych węzłach.

Może odbierać ramki jednocześnie z wielu interfejsów.

Radio RX North ---> TNC ---\
                            \
Radio RX South ---> TNC ----> APRX ---> Radio TX
                            /
Radio RX Local ---> TNC ---/

W konfiguracji można również grupować interfejsy za pomocą:

igate-group

Wiele kanałów

APRX nie jest ograniczony do jednego kanału radiowego.

Można skonfigurować wiele interfejsów i wiele sekcji digipeatera.

Przykładowo:

144.800 MHz ---> APRS
432 MHz     ---> Packet / APRS
inne RF     ---> lokalny kanał

Interfejsy KISS

APRX może współpracować z klasycznymi TNC po portach szeregowych.

Obsługiwany jest standardowy:

KISS

oraz kilka rozszerzeń:

KISS
XORSUM / BPQCRC
SMACK / CRC16
FLEXNET

TNC2 monitor mode

APRX może również odbierać dane w formacie:

TNC2

czyli tekstowym formacie monitorowym znanym z klasycznych TNC.

Linux AX.25

Na systemach Linux APRX potrafi również korzystać bezpośrednio z interfejsów AX.25 jądra systemu.

Konfiguracja może używać:

ax25-device

DPRS

APRX posiada również obsługę D-PRS.

Może odbierać dane DPRS i przekształcać je do APRS:

D-PRS -> APRS

APRS-IS

APRX posiada własnego klienta APRS-IS.

Może łączyć się z serwerami Tier2 i obsługiwać wiele definicji serwerów.

Przykładowo:

server rotate.aprs2.net

Możliwe jest również używanie filtrów APRS-IS.

filter "m/100"

czyli ruch w promieniu 100 km od pozycji stacji.

Filtrowanie ruchu

APRX posiada rozbudowane mechanizmy filtrowania.

Można filtrować między innymi:

  • źródło,
  • destination,
  • ścieżkę,
  • payload,
  • obszar geograficzny.

Przykład:

filter -b/CALL

Rate limiting

APRX posiada mechanizmy ograniczania liczby retransmitowanych ramek.

Globalny limit:

ratelimit

limit dla poszczególnych znaków źródłowych:

srcratelimit

Beacony

APRX posiada własny generator beaconów.

Może generować między innymi:

  • pozycje,
  • itemy,
  • obiekty,
  • surowe ramki APRS,
  • dane wczytywane z pliku.

Przykład:

beacon symbol "I&" $myloc comment "Tx-iGate"

APRX celowo rozkłada czas transmisji beaconów i lekko losuje interwały, aby zmniejszyć prawdopodobieństwo kolizji.

Telemetria

APRX posiada własny system telemetrii infrastruktury.

Monitorowane są między innymi:

RX
DROP
TX

oraz liczba pakietów i bajtów.

Dane mogą być publikowane jako telemetria APRS.

Erlang monitor

Ciekawym elementem APRX jest wbudowany erlang monitor.

APRX mierzy rzeczywisty ruch na interfejsach i zbiera statystyki w przedziałach:

1 minuta
10 minut
20 minut

Dzięki temu można obserwować obciążenie kanału radiowego.

Logowanie

APRX może prowadzić osobne logi między innymi dla:

  • odebranych ramek RF,
  • połączeń APRS-IS,
  • DPRS,
  • statystyk erlang.

Przykładowe pliki:

aprx-rf.log
aprx.log
erlang.log

Konfiguracja

Głównym plikiem konfiguracji jest zwykle:

/etc/aprx.conf

Składnia przypomina strukturę konfiguracji Apache.

Przykład:

mycall SQ9ABC-1


<aprsis>
    passcode 12345
    server rotate.aprs2.net
</aprsis>


<interface>
    serial-device /dev/ttyUSB0 9600 8n1 KISS
</interface>

Sekcje konfiguracji obejmują między innymi:

<aprsis>
<logging>
<interface>
<beacon>
<telemetry>
<digipeater>

APRX z Dire Wolf

Bardzo praktycznym połączeniem jest użycie APRX jako logiki infrastruktury, a zewnętrznego modemu jako warstwy radiowej.

Radio
  |
Dire Wolf
  |
KISS
  |
APRX
  |
APRS-IS

Dire Wolf zajmuje się demodulacją i modulacją AFSK.

APRX odpowiada za:

  • digipeating,
  • iGate,
  • filtry,
  • wiele źródeł,
  • telemetrię,
  • routing.

APRX ze sprzętowym TNC

Analogicznie można wykorzystać sprzętowe urządzenie KISS:

Radio
  |
VP-Digi / TNC-X / inne TNC
  |
KISS
  |
APRX

Niewielkie wymagania

APRX napisany jest w C i nie posiada interfejsu graficznego.

Dobrze nadaje się do pracy:

  • na Raspberry Pi,
  • na małych komputerach x86,
  • na starszym sprzęcie,
  • na urządzeniach embedded z Linuxem,
  • w maszynach wirtualnych.

Stabilność i dojrzałość

APRX jest projektem o długiej historii.

Obecna linia 2.9.1 znajduje się nadal w pakietach Debiana.

Projekt należy obecnie traktować przede wszystkim jako dojrzałe oprogramowanie infrastrukturalne, a nie szybko rozwijającą się aplikację.

Czego APRX nie robi?

APRX nie jest:

  • modemem dźwiękowym,
  • graficznym klientem APRS,
  • mapą APRS,
  • programem do śledzenia stacji,
  • aplikacją operatorską do codziennej obsługi wiadomości.

Jego miejsce jest przede wszystkim w infrastrukturze.

radio
  |
modem / TNC
  |
APRX
  |
logika infrastruktury APRS
  |
APRS-IS / RF

Dla kogo jest APRX?

APRX dobrze sprawdzi się, gdy potrzebny jest:

  • RX iGate,
  • TX iGate,
  • digipeater,
  • połączony digi + iGate,
  • węzeł z wieloma odbiornikami,
  • instalacja z kilkoma interfejsami radiowymi,
  • routing pomiędzy portami,
  • filtrowanie ruchu,
  • telemetria infrastruktury,
  • bardzo lekki daemon działający 24/7.

Licencja

APRX jest oprogramowaniem open source.

Repozytorium projektu udostępniane jest na licencji:

BSD 3-Clause

Podsumowanie

APRX jest jednym z klasycznych programów infrastrukturalnych świata APRS.

Jego największą siłą jest możliwość zbudowania z jednego procesu całego węzła:

wiele odbiorników
      |
      v
    APRX
   /    \
 digi   iGate
   \    /
    RF / APRS-IS

Program łączy:

  • RX iGate,
  • TX iGate,
  • New-N digipeating,
  • viscous digipeating,
  • wiele interfejsów,
  • KISS i Linux AX.25,
  • filtrowanie,
  • rate limiting,
  • beacony,
  • telemetrię,
  • monitoring obciążenia kanału,
  • DPRS,
  • APRS-IS.

Do tego pozostaje niewielkim daemonem napisanym w C, który nie wymaga środowiska graficznego ani rozbudowanego systemu.

Dokumentacja

Najważniejsze źródła: