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B.B.Link: Kenwood TH-D74/75 mit der aprs.fi App auf dem iPhone verbinden

In diesem Beitrag stellen wir euch den Nachfolger des BLE-BT-TNC vor und unterziehen ihm einen Test im Freien.

Neulich haben wir euch in dem Beitrag TH-D74 mit aprs.fi auf dem iPhone koppeln eine Möglichkeit aufgezeigt, wie ihr euer Kenwood TH-D74 via Bluetooth mit eurem iPhone verbinden könnt, um es mit Anwendungen wie aprs.fi (iOS) oder z.B. RadioMail (iOS) zu verwenden. Wir haben euch außerdem erklärt, warum ihr euer Kenwood Handfunkgerät nicht direkt verbinden könnt. Leider unterstützt auch sein Nachfolger, der Kenwood TH-D75, kein Bluetooth BLE, so dass das dort beschriebene auch für das TH-D75 zum tragen kommt.

Seit unserem letzten Beitrag ist einige Zeit vergangen und mittlerweile hat Georges WH6AZ seine Firmware komplett überarbeitet und seinem Projekt einen neuen Namen gegeben: B.B. Link

Im Vergleich zum Vorgänger BLE-BT-TNC bietet B.B. Link die folgenden weitere Funktionen:

  • Automatischer Verbindungsaufbau mit dem TH-D74 bzw. TH-D75 nach einmaliger Paarung
  • Fernsteuerung des Funkgerätes, (Aktivierung KISS-Mode, Frequenzeinstellung) falls gewünscht
  • Ein- und Ausschalten das Adapters über kapazitiven Taster
  • LED-Signalisierung für Verbindungsstatus, Datenpakete, Fehler und Batteriestatus
  • Konfiguration und Firmware-Aktualisierung des TinyPICO über Konfigurations-App B.B. Link Configurator (iOS)

In dem folgenden Video beschreibt Georges WH6AZ Schritt-für-Schritt in englischer Sprache die Hintergründe des Projektes, wie man die Firmware herunterladen, auf den TinyPICO ESP32 flashen und ihn in ein 3D-Druck Gehäuse einbauen kann. Außerdem demonstriert er die Verwendung mit den Apps aprs.fi (iOS) und RadioMail (iOS).

Als Besitzer eines Kenwood TH-D74 und großer APRS-Fan musste ich B.B.Link einfach testen. Dafür folgte ich der Videoanleitung von Georges WH6AZ. Neben den in der Anleitung zu installierenden Bibliotheken musste ich zusätzlich noch ArduinoLog.h Bibliothek installieren, bevor es mit dem Kompilieren und Aufspielen der Firmware klappte.

Nun installierte ich die B.B. Link Configurator App (iOS) aus dem App-Store und startete sie.

Bild 2: B.B. Link Configurator App (iOS) nach erfolgreichen Verbindung mit dem Adapter

Der Adapter wurde von der App gleich gefunden. Im Konfigurationsmenü lässt sich der Adapter umbenennen (praktisch bei der Verwendung mehrerer Adapter), bei Bedarf die Firmware aktualisieren und festlegen, ob eine Fernsteuerung des Transceivers über Anwendungen wie RadioMail (iOS) zugelassen werden soll oder nicht.

Auch die Bluetooth Paarung funktionierte wie im Video beschrieben auf Anhieb und ich konnte mich daran machen, den Adapter für den Test vorzubereiten.

Bild 3: v.l.n.r.: 500 mAh Li-Po Akku, TinyPICO ESP32-Board und Buchse für Akku-Stecker

Bild 3 zeigt die verwendeten Komponenten aus der Bastelkiste. Der TinyPICO wird bereits mit einem Steckverbinder für einen Akkumulator geliefert, den man selbst aber noch anlöten muss. In meinem Fall verwende ich einen LiPO-Akku mit 500 mAh. Hier bitte unbedingt auf die richtige Polung des Akkus achten. Ich habe den Steckverbinder so angelötet, dass der Akku-Stecker direkt unter der USB Typ C Buchse eingesteckt wird und musste daher die Polung am Akkustecker zusätzlich umdrehen.

Bild 4: Fertig aufgebauter B.B.Link-Adapter: Als kapazitiver-Taster dient ein einfaches Drahtende

Bild 4 zeigt den fertigen Adapter. Ich habe zunächst nicht das 3D-Druck Gehäuse verwendet und den TinyPICO TNC statt dessen mit zweiseitigem Klebeband direkt auf den Akkumulator geklebt. Den Draht der hier als kapazitiver Taster dient habe ich einfach herausgeführt. Um eventuelle Kurzschlüsse zu vermeiden, habe ich noch alles in einen transparenten Schrumpfschlauch eingeschlumpft.. ähh eingeschrumpft. Fertig!

Also, ab an die frische Luft und an einem Standort mit möglichst gutem Empfang testen.

Bild 5: Kenwood TH-D74 mit Mobilfunkantenne und B.B.Link-Adapter in luftiger Höhe

Wie auch in den vorherigen APRS-Beiträgen fiel die Wahl auf den Raketenturm in OJ11vj Singapur (Bild 5). Von hier lassen sich die APRS-Signale aus dem benachbarten Malaysia gut empfangen und die eigenen Aussendungen werden zudem problemlos durch die benachbarten Digipeater weitergeleitet.

Nach kurzer Zeit hatten sich auf der Karte schon einige Stationen angesammelt (Bild 6). Um nur die Stationen anzuzeigen, die direkt via Funk empfangen wurden, habe ich Mobile-Daten für die aprs.fi (iOS) App deaktiviert (in Bild 6 an der Meldung “Cannot contact service” links-oben gut zu erkennen).

Bild 7: Empfangene und gesendete Datenpakete in der aprs.fi iOS App

Bild 7 zeigt die empfangenen (blauen) und gesendeten (roten) Datenpakete. Wie man hier erkennt wurde mein Datenpaket von den benachbarten Digipeatern empfangen und weitergeleitet.

Das abschließende Video zeigt das TH-D74 im KISS-Modus auf der hierzulande verwendeten APRS Simplex-Frequenz. Vom Funkgerät empfangene Datenpakete werden von dem TinyPICO durch eine grüne LED signalisiert. Wie ihr seht: Hier ist ganz schön was los in APRS.

Kenwood TH-D74 und B.B.Link-Adapter in Aktion

Fazit: B.B.Link ist eine kostengünstige aber sinnvolle Erweiterung, die auch iPhone-Besitzer in den Genuss der Bluetooth-Funktionalität des Kenwood TH-D74 bzw. TH-D75 kommen lässt. Wer das Projekt selbst verwirklichen möchte findet alle Informationen auf Github.

Wünschenswert wäre aus meiner Sicht, wenn die empfangenen und gesendeten Datenpakete zusätzlich zu Testzwecken über die serielle USB-Schnittstelle des TinyPICO ausgegeben würden. Außerdem wäre ein Modus denkbar, bei dem der TinyPICO die vom Funkgerät im Standalone-Betrieb (APRS- statt KISS-Modus) weitergeleiteten Rohdaten umwandelt und an die aprs.fi App weiterleitet. So könnte man weiterhin APRS am Funkgerät im vollen Umfang nutzen, empfangene Stationen aber bei Bedarf zusätzlich auf der Karte darstellen. Da die Firmware unter der GPL-3.0 Lizenz veröffentlicht wurde, ließen sich gewünschte Erweiterungen selbst ergänzen. Ich habe in meinem Fall aber an den Autor geschrieben, eventuell baut er die Erweiterungen ja ein.

Update 30.03.2024:

Den Artikel mit einer live Demonstration gibt es jetzt auch in Videoform, denn wir waren zu Gast beim DD0UL QTC.

DL-Nordwest über B.B.Link, zu Gast im DD0UL QTC

Was haltet ihr von Georges Projekt? Gibt es weitere Einsatzszenarien oder sogar Apps, mit denen ihr B.B.Link testen möchtet? Falls ja, dann hinterlasst uns gerne einen Kommentar unter diesem Beitrag oder diskutiert es mit uns in unserer Telegram-Gruppe.

Team DL-Nordwest, Stephan 9V1LH/(9M2/)DG1BGS

Weitere Beiträge über APRS:

TH-D74 mit aprs.fi auf dem iPhone koppeln

In diesem Artikel zeigen wir euch eine technische Lösung, wie ihr euer Kenwood TH-D74 via Bluetooth mit eurem iPhone oder iPad verbinden könnt, z.B. um empfangene APRS-Stationen auf einer Karte darzustellen.

Wer sein KENWOOD TH-D74 für APRS nutzt, wird dessen großes Farbdisplay zur Darstellung der empfangenen Stationen mögen. Es werden u.a. die aktuelle Entfernung und Richtung zum eigenen Standort dargestellt. Oft wünscht man sich allerdings eine Kartendarstellung. Das TH-D74 bietet verschiedene Möglichkeiten, wie sich empfangenen Daten z.B. via USB-Verbindung oder Bluetooth an externe Geräte mit einer entsprechenden APRS-Anwendung weiterleiten lassen. Für die stationäre Nutzung lässt sich unter Windows z.B. APRSISCE/32 und unter Linux YAAC verwenden, um nur einige Beispiele zu nennen. Für mobile Anwendungen bietet sich unter Android die Anwendung APRSdroid an. Was macht man aber als Besitzer eines iPhones oder iPads?

Problem: Klassisches Bluetooth und iOS

Entwickler von Apps für iOS, dem Betriebssystem für das iPhone, mussten in der Vergangenheit mit einigen Einschränkungen leben. APPLE hatte die Verwendung der Bluetooth Funktionalität auf Grund von Sicherheits- und Energieeffizienzbedenken nämlich so stark eingegrenzt, dass viele Anwendungen die eine Bluetooth-Kommunikation benötigen nicht realisiert werden konnten. Das erklärt auch, warum es zwar viele Apps für das Betriebssystem Android gibt, nicht aber für iOS. Mit der Einführung des Bluetooth Low Energy Standards (kurz BLE) änderte sich dieses jedoch. Der Standard ermöglicht nicht nur eine sicherere Kommunikation zwischen den Geräten sondern verbraucht dabei auch wesentlich weniger Energie und ist damit besonders für Anwendungen geeignet, bei denen die Verbindung zwischen zwei Geräten lange aufrechterhalten bleiben muss.

Damit stehen nun auch Amateurfunk-Apps unter iOS zur Verfügung, die via Bluetooth mit externer Hardware kommunizieren können. Eine solche App ist aprs.fi für iOS. Diese ermöglicht u.a. die Verbindung mit einem Mobilinkd Bluetooth APRS TNC, welches die über Funk empfangenen APRS-Datenpakete via Bluetooth an die App weitergeben kann und umgekehrt. Damit ist man beim APRS-Betrieb nicht mehr auf das mobile Datennetz beschränkt. Aber funktioniert das auch mit einem Kenwood TH-D74?

Jein: Das Bluetooth-Interface des Kenwood TH-D74 unterstützt leider nur den Bluetooth 3.0 class 2 Standard, welcher keinen Support für das Low Energy Protokoll liefert. Wie im folgenden beschrieben, funktioniert die Bluetooth-Verbindung zwischen dem TH-D74 und aprs.fi iOS dennoch über einen kleinen technischen Umweg.

Lösung: BLE-BT-TNC (WH6AZ)

Georges, WH6AZ, hat eine Firmware für ein ESP32 basiertes Board entwickelt, welches sich via klassischem Bluetooth mit dem TH-D74 verbindet und gleichzeitig mit aprs.fi iOS via Bluetooth LE. Das kleine Zusatzgerät macht nichts weiteres, als die Datenpakete bidirektional durchzureichen und fungiert damit quasi nur als Übersetzer der beiden Bluetooth-Standards. In diesem YouTube Video könnt ihr das BLE-BT-TNC von WH6AZ im Einsatz sehen:

Kenwood TH-D74 mit BLE-BT-TNC unter aprs.fi iOS

Benötigte Komponenten

Inbetriebnahme und erste Anpassungen der Firmware

Nach Erhalt des von WH6AZ empfohlenen ESP32 Boards habe ich in der Arduino IDE die benötigte Bibliothek für den TiniPICO entsprechend der Anleitung installiert und die Firmware aufgespielt. Dieses gestaltete sich ohne Probleme und das BLE-BT-TNC war sofort einsatzbereit. In der obigen Anleitung erfahren wir außerdem, wie wir das BLE-BT-TNC zunächst mit dem TH-D74 und dann mit dem iPhone koppeln können. Mit der aktuellen BLE-BT-TNC Firmware ist es aktuell noch nicht möglich, dass sich das TH-D74 automatisch mit dem BLE-BT-TNC verbindet, sobald dieses betriebsbereit ist und sich in Reichweite befindet. Wir müssen das TH-D74 deshalb immer zuerst in den Bluetooth Pairing-Modus versetzen (Menüpunkt 934). Zusätzlich muss am TH-D74 im Menüpunkt 983 in den Interfaceoptionen KISS Bluetooth eingestellt und der KISS-Modus im Datenband aktiviert werden, damit die empfangenen Pakete an die App weitergeleitet werden oder aber von der App empfangenen Pakete vom TH-D74 ausgesendet werden können.

Menüpunkt 983: Ausgabe der Datenpakete via Bluetooth
Menüpunkt 934: Bluetooth Pairing Mode
KISS 1k2 Baud im Datenband aktiv

Die erfolgreiche Bluetooth-Verbindung wird durch eine konstant leuchtende grüne LED auf dem TinyPICO Board signalisiert. Danach kann die Verbindung mit der App auf dem Smartphone erfolgen, in meinem Fall nutze ich aprs.fi iOS. Nach erfolgreicher Bluetooth-Verbindung mit der App leuchtet die LED konstant blau. Ab jetzt funktionierte das BLE-BT-TNC bereits enwandfrei und empfangenen Stationen wurden in aprs.fi iOS auf der Karte dargestellt und die in der App konfigurierte eigene Positionsbake von dem TH-D74 ausgesendet. Die Versorgung des TinyPICO kann zwar grundsätzlich aus einer Powerbank erfolgen, ich habe mir jedoch einen 3,7 V Li-Po Akkumulator besorgt der sich an dem TinyPICO anschließen und über diesen auch wieder aufladen lässt. Hier bitte unbedingt die Polung der Anschlüsse des Li-Po beachten!

Der TinyPICO ESP32 mit 3.7 V Li-Po Akkumulator ist sehr handlich

Was mich beim Einsatz störte ist, dass die LED auf dem TinyPICO permanent in voller Helligkeit leuchtet und damit unnötig Strom verbaucht. Nach einem Blick in den übersichtlichen Quellcode und eigener Modifikation war es mir aber erfolgreich möglich, sowohl die Helligkeit der LED zu reduzieren, als auch eingehenden und ausgehende Datenpakete durch ein kurzes Aufblinken der LED in orange bzw. rot zu signalisieren.

In der aprs.fi App störte mich zudem, dass hier immer sowohl die über das Internet als auch die lokal empfangenen APRS Stationen angezeigt werden. Um nur letztere anzuzeigen haben ich in den App Berechtigungen die mobilen Daten für aprs.fi iOS deaktiviert.

Fazit und Ausblick

Das BLE-BT-TNC ermöglicht die Bluetooth-Kommunikation zwischen dem TH-D74 und dem iPhone/iPad. Neben der hier gezeigten Anwendung sind viele weitere denkbar. Die erforderliche Hardware ist relativ günstig zu beschaffen und das Aufspielen der Firmware gestaltet sich über die Arduino IDE einfach. Die Firmware ist aktuell noch recht rudimentär, ambitionierte Hobby-Programmierer können diese jedoch beliebig erweitern.

Bei meinen Experimenten kamen mir die folgenden Ideen für mögliche Erweiterungen und Experimente:

  • Testen weiterer APRS Apps mit Bluetooth-Schnittstelle unter iOS
  • Weitere und günstigere ESP32 Boards auf Kompatibilität testen, die sowohl BLE and auch klassisches Bluetooth an Board haben und sich überall beschaffen lassen
  • Umwandlung von Rohdaten in KISS Datenpakete in der Firmware des BLE-BT-TNC, damit das TH-D74 im Standalone APRS Modus betrieben werden und damit intelligent bleiben kann, die APRS Pakete aber zusätzlich auf einer Karte dargestellt werden können
  • Neue Firmware für den Einsatz des TH-D74 als standalone Digipeater, ggf. mit iGate-Funktion via WLAN

Habt ihr weitere Ideen, was man mit diesem kleinen BLE-BT-TNC in Verbindung mit dem TH-D74 anstellen könnte? Kennt ihr weitere APRS iOS-Apps die man damit testen sollte? Oder habt ihr Interesse, an der Firmware für einen Digipeater mitzuwirken? Falls ja, lasst es uns gerne in den Kommentare zu diesem Beitrag wissen.

Team DL-Nordwest, Stephan 9V1LH/(9M2/)DG1BGS