esp32idf_APRS

Una estación APRS completa en un único ESP32
ESP-IDF nativo, sin Arduino.

IGate · Digipeater · Tracker · Meteo · Telemetría, con administración web integrada, un módem software AFSK/FSK en el propio chip, enlace a APRS-IS, un framework de controladores de sensores en tiempo de ejecución y actualizaciones de firmware por OTA.

Bienvenidos#

Bienvenido a la documentación de esp32idf_APRS — una estación APRS IGate, Digipeater, Tracker, Meteo y Telemetría nativa en ESP-IDF (C, sin Arduino) que se ejecuta enteramente en un único microcontrolador ESP32.

Qué es este proyecto, en términos sencillos#

La mayoría de las estaciones APRS que se encuentran en el terreno se construyen a partir de dos piezas separadas: una computadora (o placa de cómputo de placa única) que ejecuta software APRS como Direwolf o Xastir, más un TNC por hardware o por software que escucha una radio. esp32idf_APRS reduce toda esa pila —el módem de audio, el motor de paquetes, la lógica de gateway, el digipeater y la interfaz del operador— al firmware de un único ESP32, sin PC, sin Raspberry Pi y sin tarjeta de sonido externa en el circuito.

El propio conversor analógico-digital del ESP32 escucha la salida de altavoz o de discriminador de una radio, y el firmware demodula el audio AFSK o FSK por software, enteramente en el chip. A partir de ahí decodifica paquetes AX.25, decide si los enruta hacia internet, los repite de vuelta por RF, o ambas cosas, y con la misma facilidad puede originar su propio tráfico: balizas de posición, informes meteorológicos, telemetría, mensajes, boletines y objetos. Todo esto se configura a través de una página web servida por el propio dispositivo, por Wi-Fi, desde el navegador de un teléfono o una laptop —no hay terminal serie, no hay software especial que instalar y no se necesita recompilar el firmware para los ajustes del día a día.

En resumen: una placa pequeña y económica, más una interfaz de audio simple hacia una radio, se convierte en un IGate, digipeater y tracker APRS completo y autónomo que se configura desde un navegador y luego se deja funcionando.

¿Qué es APRS?#

APRS — el Sistema Automático de Reporte de Paquetes (Automatic Packet Reporting System) — es un protocolo digital de radioafición para el intercambio en tiempo real y de muchos a muchos de pequeñas piezas de información táctica: la posición de una estación, su estado, mensajes de texto cortos, lecturas meteorológicas, valores de telemetría y anuncios de propósito general. A diferencia de un enlace de datos punto a punto, APRS es fundamentalmente un sistema de difusión — cualquiera que escuche en la frecuencia compartida, o que observe la red por internet, ve el tráfico en el momento en que ocurre.

Una breve historia#

APRS fue creado por Bob Bruninga, indicativo WB4APR, ingeniero de investigación senior en la Academia Naval de los Estados Unidos. Sus primeros experimentos de mapeo de posición datan de 1982 en una Apple II, y para 1984 ya tenía una versión específica —el Connectionless Emergency Traffic System— funcionando en una Commodore VIC-20 para rastrear caballos y jinetes durante una carrera de resistencia de 100 millas. Durante finales de los años 80 el software pasó a la PC IBM y, una vez combinado con el protocolo de radio-paquete AX.25 y, más tarde, con receptores GPS asequibles, se convirtió en un sistema general de reporte táctico en tiempo real. Se presentó formalmente a la comunidad de radioaficionados y se nombró APRS —un acrónimo construido a partir del propio indicativo de Bruninga— en un artículo de 1992 en la Conferencia de Redes de Computadoras de la ARRL. Bruninga siguió manteniendo el protocolo y su sitio de referencia hasta su fallecimiento en 2022, tras lo cual se formó la APRS Foundation para continuar el desarrollo del protocolo.

Dos avances convirtieron a APRS de un experimento de nicho en radio-paquete a un servicio de radioafición ampliamente usado: el GPS económico hizo práctico el reporte de posición automático y continuo, y la aparición de APRS-IS —la red troncal conectada a internet formada por estaciones receptoras (IGates) que reenvían el tráfico de RF a la internet pública— significó que la actividad de una estación pudiera verse en todo el mundo en cuestión de segundos, no solo por quien estuviera al alcance de la radio.

Uso actual#

Hoy en día APRS se usa en todo el mundo para el rastreo de vehículos y excursionistas, el reporte de estaciones meteorológicas, la mensajería de texto de corto alcance entre operadores, el apoyo a eventos y redes, la logística de búsqueda y rescate, y simplemente para monitorear quién está activo localmente. El tráfico se intercambia sobre una frecuencia VHF compartida en cada región (comúnmente 144.390 MHz en Norteamérica; en otras regiones aplican otras frecuencias), se retransmite localmente mediante digipeaters, y se conecta con la red global APRS-IS mediante IGates —los mismos dos roles que implementa este firmware. Sitios agregadores como aprs.fi permiten a cualquiera observar ese tráfico global en un mapa desde el navegador. Muchas radios comerciales de radioafición ya incorporan APRS de fábrica, y ha crecido un gran ecosistema de software de código abierto —cubierto en detalle al final de la página siguiente— en torno al protocolo, tanto en plataformas de escritorio como móviles y embebidas.

Cómo está organizada esta documentación#

Esta documentación se organiza en tres partes, cada una con su propio conjunto de capítulos:

Funcionalidades — lo que hace la estación desde el punto de vista del operador: gateway, la interconexión con BrandMeister, digipeating, balizas, mensajería, el respondedor de consultas, meteorología, telemetría, boletines, objetos, el bot de Telegram opcional, el correo por radio Winlink, la página del radiomódem y la administración web — que además alberga la vista en vivo del receptor GNSS.
Capacidades — las propiedades del firmware que son transversales a las funciones: los perfiles del módem, el filtrado, la localización, el almacenamiento, OTA, la red y el soporte de hardware.
Internos — cómo está construido: la secuencia de arranque, el mapa de tareas, el flujo de datos, la cadena de señal DSP, el motor de configuración y el registro de sensores.

Funcionalidades

Capacidades

Internos

Referencia