M5Stackでアマチュア無線局を開局する①準備編

はじめに

海外ではアマチュア無線家が Meshtastic　を ライセンスモード/HAMモード で運用しているとのことなので、試してみます。

使用したデバイスは、M5Stack と Module LoRa433 v1.1 です。このデバイスに Meshtastic をインストールして、430MHz帯でアマチュア無線局を運用します。

注）あくまでイメージです

デバイスの準備

利用するデバイスは、いつもの M5Stack とこちらを組み合わせます。LoRa433はv1.0～v1.2までEOLとなっていますが、v1.1はマルツさんなどで今も入手可能です。

Module LoRa433 は DIO0 - 36、RESET - 26 の設定でしたが、
Module LoRa433 v1.1 では GPIO の割り当てが DIP SW で選択となっていて、DIO0 - 36、RESET - 26 が使えません。

DIP SW の設定

#	PIN	SW
1	G5	ON
2	G12	OFF
3	G15	OFF
4	G0	OFF
5	G34	OFF
6	G35	ON
7	G13	OFF
8	G25	ON

ファームウェアの準備

LoRa433 v1.1 を使うために、Meshtasticのfirmware を修正して独自のファームウェアを作成します。

現在、最新のdevelopブランチはM5Stackでうまく動作しなかったので、タグを指定してv2.7.23で試しました。

修正前

variants/esp32/m5stack/variant.h

#define USE_RF95
#define LORA_DIO0 36 // a No connect on the SX1262 module
#define LORA_RESET 26
#define LORA_DIO1 RADIOLIB_NC // Not really used
#define LORA_DIO2 RADIOLIB_NC // Not really used

修正後

DIP SW に合わせて修正します。

variants/esp32/m5stack/variant.h

#define USE_RF95
#define LORA_DIO0 35
#define LORA_RESET 25
#define LORA_DIO1 RADIOLIB_NC // Not really used
#define LORA_DIO2 RADIOLIB_NC // Not really used

修正前

src\mesh\RadioInterface.cpp

    RDEF(EU_433, 433.0f, 434.0f, 10, 0, 10, true, false, false),

修正後

EU_433の設定を使います。利用周波数を 438.0～439.0 に指定します、最大出力は 20dBm (100mW)

src\mesh\RadioInterface.cpp

    RDEF(EU_433, 438.0f, 439.0f, 100, 0, 20, true, false, false),

修正前

src\mesh\MeshRadio.cpp

    default: // LONG_FAST (or illegal)
        bwKHz = wideLora ? 812.5f : 250.0f;
        cr = 5;
        sf = 11;
        break;
    }

修正後

周波数帯域幅は30KHz以内にする必要があるので、デフォルトのLONG_FASTのbwKHzを編集します。
ソースコードを見ていると、今後登場する新しいファームウェアは、ハムモードに対応したプリセット、TINY_FAST、TINY_SLOW、が追加されるようです。

src\mesh\MeshRadio.cpp

    default: // LONG_FAST (or illegal)
        bwKHz = wideLora ? 15.6f : 15.6f;
        cr = 5;
        sf = 7;
        break;
    }

設定

ライセンスモード（ハム/HAMモード）を有効にします。

上記で設定した EU_433 と LONG_FAST の設定を使います。

デフォルトで設定されている暗号化をオフにします。

長い名前にコールサインを設定します。

920MHz帯特定小電力無線と430MHz帯アマチュア無線の違い

Meshtasticを、920MHz帯特定小電力無線で運用するのと、430MHz帯アマチュア無線の違いを簡単に比べてみます。

	920MHz帯特定小電力無線	430MHz帯アマチュア無線
免許・登録	免許・登録が不要	資格、開局申請が必要
通信の相手方	誰でも	アマチュア無線局
通信内容	特に制約なし	アマチュア無線の業務に限る
暗号化	可	不可
機器	技術基準適合証明（技適）を取得済みであること。	技適取得機の他、自作機でも可能
出力	最大20mW程度	移動する局の場合、最大50W
アンテナ	技術基準適合証明（技適）に適合するもの	任意
利用周波	920.6MHz～928.0MHz	431.0MHz～431.4MHz 438.0MHz～439.0MHz
現状の国内利用者数	数十人～	少ない

おわり

デバイスの準備は以上で完了です。無線局の開局のため申請を行います。