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APRS


APRS ist ein System, das ermöglicht, die geografische Position von stationären und beweglichen Objekten und Personen (Autos, Flugzeuge, Velofahrer, etc.) mittels GPS zu erfassen und auf einer Karte darzustellen.
Zusätzlich zu Positionsdaten können auch Meldungen und Telemetriedaten wie Wetterdaten (Temperatur, Windgeschwindigkeit, etc.) rapportiert und für jedermann zugänglich gemacht werden.

Quellen:http://info.aprs.net/index.php?title=Main_Page

APRSdroid

HB9CZV-4 Info IGate zuhause (öffnet in neuem Fenster)
HB9CZV-9 Info Funkgerät für Auto oder Schiff (öffnet in neuem Fenster)
HB9CZV-1 Info Tablet-PC (öffnet in neuem Fenster)
HB9CZV-2 Info Smartphone (öffnet in neuem Fenster)
HB9CZV-3 Info Nexus 7 Tablet (öffnet in neuem Fenster)

APRSdroid - auf Deinem Smartphone

APRSdroid ist eine sehr gute Android-App von Georg, DO1GL. Georg verdient alle 5 Sterne für seine Arbeit. Die App braucht -wenn gut konfiguriert- wenig Datenvolumen und Energie.

Auf den ersten Blick erscheint das Handling etwas umständlich. Deshalb bitte den Text in dieser Einführung genau lesen:

APRSdroid läuft im echten Multitasking. Das heisst, man kann auf dem Spartphone/Tablet andere Apps aktivieren, ohne dass dies einen Einfluss auf die Funktion von APRSdroid als Tracker hat. Ist das Tracking einmal gestartet, läuft die App entweder im Vordergrund (sichtbar) oder aber im Hintergrund weiter.

Hauptbildschirm

Der Bildschirm mit der grünen Taste zum Starten, bzw. mit der roten Taste zum Beenden des Trackings ist der Hauptbildschirm. (Abbildung links).
Hier sieht man Protokolldaten (gelb), die eigenen Positionsaussendungen (grün) und die Positionsmeldungen anderer Stationen in der Umgebung (blau)

Vom Hauptbildschirm aus gelangt man über das Menu zu den einzelnen Funktionen oder Optionen. Die Return-Taste bringt uns retour zum Hauptbildschirm. Drückt man einmal zuviel, verschwindet APRSdroid vom Bildschirm, arbeitet aber im Hintergrund weiter. Also die App einfach neu starten !

Bitte habt keine Angst, dass das gestartetem Tracking irrtümlich durch eine Fehlmanipulation beendet wird. APRSdroid bleibt im Hintergrund aktiv, sogar wenn die App mittels Task-Manager 'weggewischt' wird und sendet weiter Positionsdaten.

(Anmerkung. Natürlich kann man bei APRSdroid -wie bei jeder andern App auch- mittels Einstellung/Anwendungen/APRSdroid einen Stopp erzwingen oder wenn man via Task-Manager den RAM-Speicher leert).

Stoppen des Trackings erfolgt also ausschliesslich über die Taste 'Tracking beenden' (rot). Dann kann man APRSdroid mittels Task-Manager ordentlich beenden.
__________________________________________________________________

APRSdroid ist meines Wissens die einzige APRS-App, die technisch einwandfrei funktioniert.
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APRS mit iPhone/iPad (Ham Tracker von Mark, G7LEU)
+ schöne Benutzeroberfläche
+ SMS und eMail
- keine APRS-Mitteilungen möglich*
- kein Smartbeaconing möglich*
- kein kontinuierlicher Empfang von Stationen in der Umgebung*

* Funktionsweise:
Die App benutzt, gleich wie Navi-Apps, den von Apple empfohlenen 'Significant-change location service' des iOS. Kurz nach dem Aussenden eines 'Beacons' geht Ham Tracker in den Background-Status, schaltet den GPS-Receiver aus (um Batterie zu sparen) und ruft den 'Significant-change location service' auf um kurz danach suspendiert zu werden (Es wird kein Code mehr ausgeführt). Die App ist nun auf den Restart durch das iOS angewiesen. iOS bemerkt öfters nicht, dass man nach einem Stillstand wieder in Bewegung ist. Dann gibt es längere Unterbrüche. Dies ist nicht in der Kontrolle des App-Entwicklers. Spätestens aber beim nächsten GSM-Zellwechsel wird die App neu gestartet.

Die App läuft also nicht im Multitasking wie wir es von Android, Linux, Windows, MacOS und Linux her kennen. iOS hat diese Fähigkeit (noch) nicht. Die App führt im Hintergrund keinen Code aus und kann somit im 'eingefrorenen Zustand' keine APRS-Meldungen/Stationen empfangen und kein 'SmartBeaconing' ausführen.

Voraussetzungen: GSM eingebaut und Version iOS 4.0 und höher.
Restriktion: Nur für lizensierte Radioamateure

Einrichten von APRSdroid

APRS Download im Google Play

Rufzeichen (ohne SSID):
Das eigene Rufzeichen HB9XY ohne irgend einen Zusatz
APRS-IS-Passcode
:
XXXXXX
Passcode anfordern, falls noch nicht vorhanden
SSID:
APRS-Symbol:
z.B. für ein Telefon: /I
Tabellen von Symbolen:
http://wa8lmf.net/aprs/APRS_symbols.htm
Kommentarfeld:
Hier kann ein beliebiger Kommentar eingegeben werden wie z.B. die eigene Website, das Reiseziel, das verwendete Gerät, etc.
_______________________________________________
Standort-Quelle:
SmartBeaconing-Position.
Zu empfehlen, falls man mobil unterwegs ist. Die Uebermittlung der Position wird optimiert, bei gerader Fahrt weniger Punkte, in der Kurve, ....
Periodische GPS/Netzwerk-Position.
Mit dieser Quelle muss zusätzlich unter 'Standorteinstellung' das Update konfiguriert werden.
Manuelle Position
Wenn man beispielsweise zu Fuss unterwegs ist und den Akku des Gerätes schonen will.
Standorteinstellung
(bei periodischem Update)
Minimale Updatezeit:
min. 2 Minuten einstellen ! Natürlich geht 1 Min. auch mit erhöhtem Strombredarf
Damit ist die Wiederholungszeit etwa 2 Minuten und 15 Sekunden (ca. 6...30 sec zur GPS-Aktivierung je nach Präzisionseinstellung) Bei 1 Minute bleibt der GPS-Empfänger immer eingeschaltet und braucht entsprechend Akku-Leistung.
Wird gleichzeitig der 'Minimale Update-Abstand' zu 0 gesetzt, werden Positionspunkte auch bei Stillstand ausgesendet (z.B. für Tests)
Minimale Update-Abstand
in km. z.B. zu Fuss alle 1 km, im Auto alle 5 km
GPS-Genauigkeit
Unbedingt niedrige Genauigkeit einstellen ! Der Fehler in Metern (Distanz und Höhe) ist fast gleich wie mit mittlerer Genauigkeit. Dafür startet der GPS-Empfänger ca. 3 Mal schneller (in ca. 6...10 sec.)
Bei hoher Genauigkeit schaltet die App den GPS-Empfänger zwischen den Positionsübermittlungen nicht aus. Entsprechend hoch ist der Akku-Verbrauch. Beachte: Höchster Verbrauch hat das Display und dann kommen gleich die GSM-Uebermittlung und der GPS-Empfänger (ca. 50...100 mA)
Netzwerk-Lokalisierung nur setzen, wenn man kein GPS-Signal empfangen kann oder nur den ungefähren Ort übermitteln will.
Privatsphäre:
'default' lassen
_______________________________________________
Verbindungsprotokoll:
normal ist TCP/IP
Man kann aber auch nur Senden setzen.
Verbindungseinstellungen:
normal 'default' belassen
Verbindungs-Logging:
kann gesetzt sein
Bildschirm anlassen:
nach Bedarf, Bildschirm braucht Energie !
Benachrichtigungen:
nach Bedarf. Klingelton 'Charming bell' gibt einen angenehmen Klang bei jeder gesendeten Positionsmeldung

...mehr in englisch
..
.Off-line maps


APRSdroid im Einsatz

Ich habe das Ikon zum Starten von APRSdroid auf meinem 'Reisen'-Startbildschirm plaziert (Bild links) .

Jetzt GPS einschalten !
(Beachte: Das GPS wird von APRSdroid bei längeren Intervallen und bei niedriger/mittlerer Genauigkeit zwecks Energieeinsparung jeweils automatisch ein/ausgeschaltet)

APRSdroid auf Startbildschirm - Datennutzung

Datennutzung:
Daten einschalten (wir haben unterwegs ja kein WiFi)
Android hat im Betriebssystem die Möglichkeit, eine Datenbegrenzung einzustellen und eine Warnung zu generieren (Bild mitte/rechts)
APRSdroid braucht nur wenig Daten - aber nur, wenn die Karten nicht dauernd angezeigt werden !

Jetzt das Android-Smartphone unter der Windschutzscheibe plazieren:

Samsung Galaxy SII (rechts)

Tracking starten

Position senden....
Sofort erscheinen verschiedene Stationen in der Umgebung. (Optionen/Einstellung/Verbindungseinstellungen/Nachbarradius/z.B. 50 km)

Die eigene Station in grün erscheint erst nach etwa 15...30 sec. weil der GPS-Empfänger zuerst anlaufen muss, um die eigene Position zu bestimmen !

.... und Tracking starten
Die eigene Position wird in regelmässigen Intervallen oder mit SmartBeaconing gesendet - auch wenn die App nicht mehr auf dem Bildschirm sichtbar ist.

Unter Umständen könnte es ein wenig verwirrend sein, dass die Taste nun rot erscheint. Also merken: Rot ist zum stoppen !

Tracking verfolgen

Tracking direkt auf Smartphone

Den aufgezeichneten Weg kann man auf dem Smartphone/Tablet oder zuhause am PC verfolgen.

Auf dem Smartphone:
Auf dem Protokoll die eigene Station antippen. Verfolgung über Karte (Google Map) oder aprs.fi.

Zuhause auf dem PC
Verfolgung über aprs.fi oder Google Earth (spezielle Einstellung notwendig)

der Info-Seite aprs.fi aus können jeweils folgende Seiten angeklickt werden:
- Kartenansicht mit Standortangaben
- Rohdaten zur Information über den Weg der APRS-Pakete ins Internet
- Zeige Diagramm zur information über den zeitlichen Ablauf
- etc.


Routenverfolgung mit aprs.fi

Auf http://aprs.fi das Rufzeichen, ev. das Datum eingeben und die Wegstrecke auf der Karte oder in Satellitenansicht mit/ohne Streetview anschauen.

Stratosphären-Ballon (siehe aprs.fi)

'Spiezgang'

Genauigkeit wurde auf 'niedrig' eingestellt.
Trotzdem weichen die Positionen nur 5..10 Meter vom effektiven Standort ab. Vorteil: Der GPS-Empfänger startet schneller und braucht entsprechend weniger Strom.
Datenverbrauch < 1kB pro Positionsübermittlung

Mitteilungen

Auf sehr einfache Art und Weise können Kurzmitteilungen verschickt/empfangen werden.

Hub anzeigen

Hub anzeigen

Einzelne Stationen, Repeater oder Objekte anzeigen. Hier ein IGate von HB9AVQ in Köniz mit der Stationsgeschichte

AFSK via Speaker/Mic (oder Blootooth)

Menu/Optionen /Einstellungen /Verbindungsprotokoll / AFSK via Speaker/Mic selektieren.
Jetzt Tracking beenden und wieder starten !

* AFSK = Audio Frequency Shift Keying
AFSK ist eine digitale Modulationsart welche auf der Frequenzumtastung (FSK) basiert und als Besonderheit Frequenzen im Audiobereich (16 Hz bis 20 kHz) verwendet.

Demo Multiprocessing zuhause .......

Im folgenden ist ein praktisches Beispiel aufgeführt, das 3 parallel ausgeführte Applikationen (Prozesse) von unterschiedlichen Programmierern zeigt:

1. Die Navi-App läuft im Vordergrund. Sie ist also auf dem Bildschirm sichtbar.

2. Im Hintergrund läuft Hintergrundmusik der TuneIn-App von Highland Radio, Scotland, nur kurz unterbrochen von den Sprachanweisungen des Navis.

3. APRSdroid sendet im Hintergrund periodisch Positionspakete des aktuellen Standortes zum APRS-Server. Zu Demozwecken ist der elektronische Gong eingeschaltet. Er signalisiert die Aussendungen akkustisch.

Weitere, parallele Apps könnten im Hintergrund ausgeführt werden.
Ferner werden Emails, SMS, etc. in der Statusleiste angezeigt.


Multiprocessing: Navi im Vordergrund (Abb. links)

Im Hintergrund läuft die Musik von Highland Radio aus Schotland und APRSdroid


...und unterwegs in der Praxis

Anmerkungen:
1. Datenverbindung
Via meinen 'Hotspot' Huawei Smartphone und 'day-flat' SIM-Karte von Sunrise.
Das Huawai war nach 3 Stunden intensivem Datentransfer noch auf 30% Akku-Ladung

2. Galaxy 2S
Das Navi war 100% aktiv, davon etwa 50% im Vordergrund/Der APRS-Tracker APRSdroid war 100% aktiv, 95 % im Hintergrund/Die MobileWebcam war etwa 15% im Vordergrund/Daneben lief noch Musik im Hintergrund.
Das Galaxy war nach 3 Stunden mit 90% eingeschaltetem Display, 100% eingeschaltetem GPS und WiFi noch auf 29% Akku-Ladung (von 1650 mAh). Der grosse Galaxy Reserve-Akku von 3500 mAh blieb in der Tasche !
Ich finde dies nicht schlecht.
Verbrauch also durchschnittlich ca. 500 mA, davon rund 1/3 für das Display, und etwas weniger für den GPS-Empfänger, WiFi und Prozessor/RAM. Die GSM-Leistung als zweitgrösster Anteil nach dem Display übernahm freundlicherweise das Huawei.

3. Multitasking
Für das Galaxy war Multitasking kein Problem. Zeitweise waren 4 Apps aktiv (Navi/TuneIn/APRS/Web-Upload der MobileWebcam), ca. 6 weitere waren suspendiert im RAM.

Unterwegs ins Internet geladen

SmartBeaconing

SmartBeaconing© (nur für Android möglich)
Der Datenverbrauch im Hintergrund über mehrere Tage ist nur ca. 250k. Vordergrunddaten sind z.B. Kartenansichten. Bei Android 4.x kann der Datenverbrauch pro WiFi/GSM und pro App Vorder-/Hintergrund kontrolliert werden. Genial ! Es wird empfohlen, bei allen aktiven Apps wie etwa Facebook die Hintergrunddaten bei GSM einzuschränken.

Beachte weiter:
Bei SmartBeaconing bleibt der GPS-Empfänger dauernd eingeschaltet. Dies bewirkt einen erhöhten Stromverbrauch. Je nach Gerät kann der GPS-Empfänger alleine den Akku in 5-10 Stunden entleeren. Im Auto deshalb das Smartphone an das Ladekabel anschliessen. Dann kann man das Display dauernd eingeschaltet lassen und das Protokoll verfolgen. Ist man zu Fuss unterwegs, sicherheitshalber einen Ersatz-Akku mitnehmen (Bei den meisten Androiden kann der Akku ausgetauscht werden).

SmartBeaconing

Bei Smartbeaconing© werden die Positionsmeldungen nach einem einfachen, aber effizienten Algorithmus ausgesendet. Massgebend sind die beiden Faktoren Distanz und Richtungswinkel (corner pegging) des sich bewegenden Objekts/Person seit der letzen Positionsmeldung. Die Distanz wird dabei nicht eigentlich gemessen, sondern nach der Formel Distanz=Zeit x Rate innerhalb eines Minimal- (Stillstand) und Maximalwertes bestimmt.
Das ganze wirkt sich so aus, dass die Empfindlichkeit eines Richtungswechsels im Auto grösser ist als bei einem Fussgänger. Die verschiedenen Parameter können verändert werden, um ein optimales 'Tracking' zu ermöglichen.
Empfohlene Werte für ein Fahrzeug (TinyTracker):
Slow rate: 1800 sec. - Slow speed: 5 mph
Fast Rate: 180 sec. - Fast speed: 60 mph - min. 30 Grad Winkel in 15 se.

Routenverfolgung mit Streetview
Routenverfolgung mit Streetview
Standort des Tablets
Standort des Tablets
Statistik IGate
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Tear 2 Network
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