LPD eszközök adatforgalmának monitorozása SDR-stick segítségével

— avagy: keréknyomások és időjárási adatok az UHF sávban… ☺

Bevezető
Az LPD433 (Low Power Device - 433 MHz) egy olyan — nemzetközi jogharmonizáció során engedélyezett — tartomány, amelyet kisteljesítményű adatkommunikációra használhatnak lakossági célú elektronikai eszközök — anélkül, hogy a felhasználónak ezért bármiféle engedélyeztetési, vagy díjfizetési kötelezettsége lenne.
Túlnyomórészt gépkocsik központi zárjainak, ill. garázskapuk távirányítóinak rádiós egységei dolgoznak ebben a tartományban, de megtalálhatóak itt a házi időjárásállomások kültéri jeladói is.
A sávba egy hagyományos UHF sávos kézirádióval, vagy szkennerrel belehallgatva mindenféle prünnyögéseket hallhatunk, amelyek ebben a formában az emberi fül számára értelmezhetetlenek. Mivel azonban a digitális adatátvitel módja az LPD433 szabványban rögzített és nyilvános, így egy párezer forintos SDR stick, ill. a most bemutatásra kerülő rtl_433 program segítségével pillanatok alatt visszafejthetjük az adatcsomagokat.


Hardverszükséglet
— az LPD433 jelek dekódolásához nincs szükség drága SDR-stickre: a legolcsóbb, párezer forintos DVB-T/DAB/FM USB-s vevő is megfelelő a feladatra, amelyet előzőleg a számítógépünkre megfelelően telepítettünk.
— antennaként egy UHF sávos (akár kis, mágnestalpas) is bőven elegendő — mint pl. a régi 450 MHz-es Westel mobiltelefonok Carant autós antennái.


A szoftver
A szoftver legfrisebb változata letölthető a fejlesztő GitHub-os portálján, a https://github.com/merbanan/rtl_433 címen, ahol a telepítéshez is részletes leírást kapunk — így ennek lépésről-lépésre történő ismertetésébe ezen cikk keretein belül nem merülnék bele. A telepítést követően érdemes újraindítani a gépet, majd terminálablakban kiadni az „rtl_test” parancsot:
Ellenőrzés
Ha minden rendben van, akkor a programnak meg kell találnia, és fel kell ismernie a csatlakoztatott sdr-stick-et. Amennyiben kis idő elteltével sem érkezik semmiféle hibaüzenet, a Ctrl+Z billentyűkombinációval szakíthatjuk meg a teszt futását, majd a szintén terminálablakba írt „rtl_433 -C si” paranccsal indítható a program. A „-C si” kapcsoló hatására a mértékegységek az SI rendszernek megfelelően fognak megjelenni. Az Enter gomb lenyomása után a program automatikusan megkeresi az SDR-vevőt, majd azonnal el is kezdi dekódolni a vett adatcsomagokat, amelyek egymás alatt, szürke vonallal elválasztva jelennek meg:
A program sikeresen elindult...
A fenti képernyőképen pl. az Infactory Solutions nevű, ipari automatizálással foglalkozó cég által gyártott egyik jeladó által küldött csomag tartalma látható, amelyben 4,67°C-os hőmérséklet, és 50% páratartalom adatok szerepelnek.


Házi időjárásjelző állomások

Szakboltokban, de gyakran élelmiszerdiszkontok időszaki kínálatában is kaphatóak olyan házi célra szánt időjárásjelző állomások, amelyek egy külső és egy belső egységből állnak. A kültéri a szélsebesség, légnyomás, hőmérséklet adatokat gyűjti, és folyamatosan küldi tovább rádiós úton a beltérben lévő központnak, amely elemzi és megjeleníti azokat. Más kérdés, hogy mindezek bármiféle külön megvásárolt és üzemeltetett berendezés nélkül is elérhetőek lennének egy tetszőleges, internetkapcsolattal rendelkező okostelefonról is, ám különösen a rádióamatőrök azok, akik a XXI. század második évtizedében is ragaszkodnak a saját állomás létesítéséhez, amelynek napközben leolvasott értékeit az esti beszélgetős körben részletesen ismertetik is egymással☺. Teszik mindezt úgy, hogy a házi időjárásállomások kb. 90%-a nem szakszerűen van telepítve, ezáltal az adatok pontossága is megkérdőjelezhető.
Egy házi időjárásjelző állomás az LPD433 sávban
A fenti logrészletben egy Lacrosse TX-141W típusú állomás által küldött két adatcsomag látható. A hőmérséklet, ill. a páratartalom mellett a szélsebességet is küldi a fogadóegység számára.
A típusra az interneten rákeresve még képet is találhatunk róla:
Időjárás állomás kültéri része
Fotó: https://www.lacrossetechnology.com/

A gyári dokumentáció szerint ez a típus 30 másodpercenként küld adatot — ha rosszmájú lennék, akkor akár azt is írhatnám, hogy ennyi időnként szemeteli tele az étert a jeleivel☺…
A gyártó 100 méteres hatótávolságot, ill. friss alkáli elemek használata esetén két év folyamatos működést ígér.


Gépkocsik TPMS rendszerei
A TPMS (Tire Pressure Monitoring System = guminyomás ellenőrző rendszer) vezetéknélküli nyomásmérő szenzorok segítségével ellenőrzi a gumiabroncsok nyomását. Az Európai Unióban 2014. november elsejétől minden újonnan forgalomba helyezett gépkocsiban kötelező a TPMS rendszer használata. Ezek a rendszerek mérik az abroncsok hőmérsékletét, pontos légnyomását és a jármű leállított állapotában is képesek méréseket végezni.
TPMS adatcsomag
A fenti képernyőképen jól tanulmányozható, hogy egy-egy adatcsomagban a jeladó azonosítója (id) mellett egy-egy konkrét kerékre vonatkozó adatok találhatóak: az abroncs hőmérséklete, nyomása mellett a szenzort működtető áramforrás pillanatnyi állapotáról is tájékoztatást kap a jármű központi rendszere.


Gépkocsik központizárjának távirányítói
A járművek ajtajainak nyitását-zárását szolgáló távirányítók jelentős része is a 433 MHz-es tartományban dolgozik, így ezek adatforgalmát is monitorozza a program.
Régebben az ún. fixkódos rendszerek voltak alkalmazásban, amikor a távirányító gombjának minden egyes megnyomásakor ugyanaz a kódsorozat került kisugárzásra. Ez nagyban megkönnyítette a járműtolvajok dolgát, mivel elég volt a közelben tartózkodva egy megfelelő eszközzel lehallgatni az adást, utána egy pillanat alatt tudták klónozni az eredeti távirányítót.
Ugrókódos távirányító
Későbbi fejlesztés az ún. ugrókódos rendszer, amelyiknél a kisugárzott kód minden egyes alkalommal más és más — így egy sima lehallgatással nem lehet klónozni a távirányítót.
Ugrókódos enkóder
A fenti naplórészletben látható Microchip HCS200 az internetes adatlapja szerint egy nyolclábú cél-IC, amelyet kifejezetten ugrókódos ajtónyitórendszerekhez fejesztettek ki. Három bemenete van, amelyet praktikusan nyitáshoz, záráshoz, ill. egy további funkcióhoz (pl. a hátsó ajtó nyitása — miközben a többi zárva marad) lehet felhasználni.

 
2024.01.28-29.
Szegecs