Рыбачим в эфире: данные с метеостанции, номер борта, соседский звонок и другие интересные находки
Простой 6 мин Блог компании Wiren Board Беспроводные технологии *Умный дом DIY или Сделай сам Инженерные системы *
Анализаторы спектра и широкополосные радиоприемники — довольно популярные устройства, но ценовой диапазон может быть совершенно разный. У нас под рукой был свободный контроллер под Linux, мы решили собрать на его основе систему анализа радиочастот. Пришлось докупить разве что недорогой «USB-свисток» RTL-SDR, который подключили к контроллеру. С помощью софта мы переводим полученную информацию в удобные топики MQTT, которые затем можно обрабатывать.
Посмотрим, что полезного можно «нарыбачить» в эфире. И получится ли использовать пойманные данные для домашней автоматизации?
Содержание статьи:
Сборка и установка
Мы купили универсальный USB-модуль RTL-SDR за пару тысяч рублей на алике. Поскольку под рукой уже был контроллер Wiren Board, мы подключили к нему модуль через порт USB. Затем прицепили к модулю небольшую антенну.
На стороне контроллера мы запустили установку утилиты rtl-433 строкой:
apt install rtl-433
Затем достаточно запустить утилиту:
rtl_433 -F json
и парсить «выхлоп» json, который раскладываем в топики MQTT.
Запуск с ключом А включает режим отладки:
rtl_433 -A
Отладка также дает вывод со ссылкой на сайт, где можно посмотреть кодирование сигнала.
Наша тестовая установка
Запускаем rtl_433 -F json
Практический опыт
Мы ограничились прослушиванием популярной частоты 433 МГц.
Сначала нам удалось поймать сигнал датчиков температуры и давления в шинах соседского автомобиля Toyota. Польза околонулевая.
Затем удалось найти соседский уличный датчик температуры и влажности, а это уже полезно. Можно сэкономить на собственном 🙂 Затем мы продолжили поиски и поймали еще несколько.
Команда
rtl_433 -F json
ловит такие данные с соседских датчиков
{«time» : «2024-01-20 19:02:07», «model» : «inFactory-TH», «id» : 17, «channel» : 3, «battery_ok» : 1, «temperature_F» : 14.500, «humidity» : 20, «mic» : «CRC»} {«time» : «2024-01-20 19:02:12», «model» : «Nexus-T», «id» : 28, «channel» : 1, «battery_ok» : 1, «temperature_C» : -14.000} {«time» : «2024-01-20 19:02:30», «model» : «Nexus-TH», «id» : 251, «channel» : 1, «battery_ok» : 1, «temperature_C» : -13.500, «humidity» : 14} {«time» : «2024-01-20 19:02:42», «model» : «Solight-TE44», «id» : 151, «channel» : 1, «temperature_C» : -14.100, «mic» : «CRC»} {«time» : «2024-01-20 19:02:39», «model» : «Hideki-TS04», «id» : 15, «channel» : 1, «battery_ok» : 1, «temperature_C» : -13.000, «humidity» : 5, «mic» : «CRC»} {«time» : «2024-01-20 19:03:39», «model» : «Solight-TE44», «id» : 151, «channel» : 1, «temperature_C» : -14.100, «mic» : «CRC»} {«time» : «2024-01-20 21:06:15», «model» : «Fineoffset-WH2», «id» : 59, «temperature_C» : -14.000, «mic» : «CRC»} {«time» : «2024-01-20 20:50:30», «model» : «Hyundai-VDO», «type» : «TPMS», «id» : «21c154c2», «state» : 48, «flags» : 10, «repeat» : 1, «pressure_kPa» : 226.875, «temperature_C» : -16.000, «maybe_battery» : 1, «mic» : «CRC»} {«time» : «2024-01-20 19:04:07», «model» : «TFA-TwinPlus», «id» : 57, «channel» : 1, «battery_ok» : 1, «temperature_C» : -13.700, «humidity» : 20, «mic» : «CHECKSUM»}
Для удобства предлагаем код, который «ловит» метеоданные с соседских датчиков.
#!/bin/bash HOST=127.0.0.1 wirenBoardPubHeaderMQTT() { local model=$1 local name=$2 mosquitto_pub -h $HOST -r -t «/devices/rtl-${model}/meta/name» -m «${name}» mosquitto_pub -h $HOST -r -t «/devices/rtl-${model}/meta/driver» -m «gateRTL433-MQTT.sh» } # однократный вызов при старте wirenBoardPubHeaderMQTT «sdr» «Radio Meteo/RTL_433» wirenBoardPubHeaderMQTT «Hideki-Wind» «Radio My Weather» # Функция для отправки данных в MQTT wirenBoardPubMQTT() { local filename=»gateRTL433-MQTT_log_output_$(date +’%Y%m%d’).txt» local model=$1 local param=$2 local value=$3 local type=$4 if [ «$value» != «null» ]; then echo -e «$(date +’%Y%m%d_%H%M%S’) ${model} ${param}=${value}» | tee -a $filename mosquitto_pub -h $HOST -r -t «/devices/rtl-${model}/controls/${param}/meta/type» -m «$type» mosquitto_pub -h $HOST -r -t «/devices/rtl-${model}/controls/${param}/meta/readonly» -m «1» mosquitto_pub -h $HOST -r -t «/devices/rtl-${model}/controls/${param}» -m «$value» # else # echo «$model / $param / $type is null !!!» fi } # Функция для обработки данных process_weather_wind() { local data=$1 # echo $data model=$(echo $data | jq -r ‘.model’) if [[ $model == «Hideki-Wind» ]]; then # Извлекаем и отправляем каждый параметр temperature=$(echo $data | jq -r ‘.temperature_C’) wind_avg_km_h=$(echo $data | jq -r ‘.wind_avg_km_h’) wind_max_km_h=$(echo $data | jq -r ‘.wind_max_km_h’) wind_approach=$(echo $data | jq -r ‘.wind_approach’) wind_dir_deg=$(echo $data | jq -r ‘.wind_dir_deg’) # Отправка данных в MQTT wirenBoardPubMQTT «$model» «temperature_C» «$temperature» «temperature» wirenBoardPubMQTT «$model» «wind_avg_km_h» «$wind_avg_km_h» «wind_speed» wirenBoardPubMQTT «$model» «wind_max_km_h» «$wind_max_km_h» «wind_speed» wirenBoardPubMQTT «$model» «wind_approach» «$wind_approach» «counter» wirenBoardPubMQTT «$model» «wind_dir_deg» «$wind_dir_deg» «value» fi } # Функция для обработки данных process_data() { local data=$1 #echo «Обработка данных: $data» echo $data | grep «Hideki-Wind» > /dev/null if [[ $? -eq 0 ]]; then model=$(echo $data | jq -r ‘.model’) if [[ $model == «Hideki-Wind» ]]; then process_weather_wind «$data» fi else echo $data | grep temperature_C > /dev/null if [[ $? -eq 0 ]]; then model=$(echo $data | jq -r ‘.model’) temperature=$(echo $data | jq -r ‘.temperature_C’) wirenBoardPubMQTT «sdr» $model $temperature «temperature» fi fi } rtl_433 -C si -F json | while IFS= read -r line; do process_data «$line» done
Также удалось поймать сигнал с пролетающего самолета (на другой частоте) и сравнить его с картой Flightradar. Бортовой номер и скорость совпали, ура!
Еще одна польза — отладка сигналов Z-Wave и Lora в тестовой лаборатории, но мы пока только думаем над этим.
Вообще мы рекомендуем заглянуть в таблицу, где приведен список программ, которые работают с RTL-SDR.
За выходные удалось «наловить» данные с нескольких термометров Дополнительные изображения
Сравнили температуру соседских датчиков и своего 1-Wire (оранжевый)
Поймали сигнал с борта, проверили по Flightradar
Сведения с нескольких соседских датчиков температуры и влажности по команде rtl_433 -С si. Параметр -C si необходим для переключения Фаренгейтов в Градусы
Поймали еще дверной звонок
Подключаем метеостанцию
Несколько лет назад родственнику была подарена старая метеостанция с уличным блоком, измеряющим направление и скорость ветра. Пришлось на время «вернуть на родину». Думали придется хакать протокол, но все заработало из коробки. Конечно, возможности уступают метеостанции «Ласточка» в предыдущем обзоре, но для дома польза будет.
Уличный блок Дополнительные изображения
Добавили поддержку внешнего блока, можно посмотреть историю скорости ветра, например
Добавили виджет метеостанции (вверху)
График средней скорости ветра
Графики средней и максимальной скорости ветра
Поиск свободных радиоканалов
Еще один полезный сценарий — поиск свободных радиоканалов с целью пообщаться с тусовкой друзей. В нашем случае, например, обычно собирается тусовка на 100+ раций.
Здесь мы пошли на небольшой чит и воспользовались ПК, поскольку нужен был графический вывод. На контроллере Wiren Board придется довольствоваться текстовой информацией, которую можно вывести в файл и потом обработать, например.
Ниже приведен скриншот программы gqrx, которую можно установить командой:
sudo apt install gqrx-sdr
По горизонтали частота в районе 433 МГц, по вертикали — время: на скриншоте показаны 10 минут. Диапазон LDP, показаны каналы от 1 до 69. Желтые и красные — это шумы: они есть почти на всех каналах. Немного поменьше шума на 1, 2 и 68, 69 каналах. Тональный субкод весьма удобен для фильтрации шумов.
Поиск свободных радиоканалов (скриншот на ПК)
Есть режим, помогающий разработчикам проектировать свои устройства. Через SSH на контроллере можно запустить утилиту командой:
rtl_433 -A
причем утилита к каждому распознанному цифровому пакету добавляет ссылку на сайт, где можно посмотреть подробную развертку сигнала. Ниже приведен пример скриншота сайта.
Подробная развертка сигнала (скриншот сайта на ПК)
Ретранслятор FM-радио
Еще один сценарий, который мы проверили — ретранслятор FM-радио в браузер по сети. Вдохновила статья, где приведены все команды. Чтобы подобрать нужные команды, пришлось развлекаться. Вот они:
rtl_fm -f 102.0M -M fm -s 170k -A fast -r 32k -l 2 -E deemp | play -t raw -r 32k -es -b 16 -c 1 -V1 —
Затем достаточно набрать IP-адрес и порт контроллера в браузере, после чего можно будет слушать радио. Кроме того, можно установить в контроллер Wiren Board звуковую карту USB и через нее выводить звук на колонки.
Заключение
Как видим, подключить различное оборудование на 433 Мгц к своей домашней автоматизации легко и просто. И крупные бюджеты не нужны, особенно если под рукой есть контроллер на Linux. Для нас подобный широкополосный радиоприемник — больше игрушка. Но можно найти и практическое применение: мы, например, получили данные с метеостанции, датчика температуры и давления в шинах, дверного звонка.
Возможно, вы подскажете какие-либо практически применения в комментариях? Или поделитесь своим опытом?
Приходите к нам на выставку и конференцию WBCE 2024, где можно пообщаться с разработчиками оборудования Wiren Board, посетить производство с экскурсией, а также посмотреть решения партнёров.
Теги:
- wiren board
- умный дом
- rtl-sdr
- 433 mhz
- метеостанция
- звонок
- контроллер
- fm
- датчики
- температура
Хабы:
- Блог компании Wiren Board
- Беспроводные технологии
- Умный дом
- DIY или Сделай сам
- Инженерные системы
