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RadioPi使用说明

1. RadioPi简介

radiopi-desktop

RadioPi是一个配置好了的树莓派操作系统懒人包,安装了常用的HAM软件、SDR软件、卫星追踪软,并且针对“远程控制”“野外操作”做了优化。你只要下载了它,烧个SD卡,往树莓派里一插,开机就能用。

(为简化表达,接下来我们把运行RadioPi的树莓派电脑简称为RadioPi。)

RadioPi能干这些事

我们三个搞互联网的HAM,BG6LH、BG1TPT、BI1EIH,结合自己使用树莓派的体验,一起做了这个RadioPi系统镜像。 如果你也想体验这些乐趣,下载一个试试吧。

2. RadioPi下载

镜像文件:image_2020-08-01-radiopi.zip
大小:1.26GB
SHA-256:d949ed21097864aaa6bed4d453d22415e5a25e2479fd835f8398e9dbc0fd6ec4

中国大陆用户还可以选择从百度网盘下载:

https://pan.baidu.com/s/1RdeLioiFB9-eHlj42UE-GA
提取码:5v9r
大小:1.26GB
SHA-256:d949ed21097864aaa6bed4d453d22415e5a25e2479fd835f8398e9dbc0fd6ec4

如果你了解SHA校验,可以比对一下校验码,确保下载的文件准确无误。

注意:刚下载的RaidoPi镜像是一个zip压缩包,烧卡之前要先解压缩,得到一个后缀是.img的文件。这个就是RadioPi镜像文件。

3. RadioPi的特色

RadioPi镜像是基于树莓派官方操作系统的再发布版本。我们是有洁癖的工程师,努力把它做的跟官方镜像一样干净,除了HAM常用的软件,别的都没装。

3.1 RadioPi特色功能

3.2 预装的软件

软件 版本 简介
WSJT-X 2.2.2 FT8等极弱信号通讯工具
JTDX 2.1.0-RC150 多了些实用功能的混改版WSJT-X
TQSL 2.4.3 ARRL的LoTW SQL软件
Xlog 2.0.14 一个轻量级的日志软件
Fldigi 4.1.01 数字模式通讯工具
CHIRP daily20190104 强大的电台写频编程工具,适用于Yaesu、Icom、Kenwood、宝锋、TYT等绝大多数电台。
QSSTV 9.2.6 慢扫描电视收发工具
GNU Radio Companion 3.7.13.4 免费开源的软件无线电开发工具包
GQRX 2.11.5 基于GNU Radio的 SDR接收机软件
CubicSDR 0.2.5 一个跨平台的SDR接收工具
Direwolf 1.4 软件声卡调制解调器/TNC和APRS编解码器
Gpredict 2.3-33-gca42d22-1 实时卫星追踪
VNC Server 6.7.2 远程控制服务
PulseAudio Preferences 1.1 附加的音频同步配置工具,以便于监听WSJT-X工作

这些软件需要你自己完成开机设置,比如与电台的连接、呼号和LOTW账号等等。我们希望RadioPi能满足Ham的核心需求,也希望它尽量稳定,所以一些软件是最新的,一些是次新的。欢迎各位推荐更好用的软件,我们在以后的版本里预装。

3.3 RadioPi的默认用户名和密码

3.4 RadioPi的默认主机名

RadioPi配置了自动广播主机名的Avahi服务,你可以在支持mDNS协议的其它设备上直接访问radiopi.local找到它。详情请参考《无头操作RadioPi》。

我们把RadioPi设置为开机自动登录到桌面,这是为VNC远程控制做的一个优化。第一次登录后,建议你立刻修改用户pi的密码。

4. 使用前的准备

使用RadioPi之前,需要做的一些准备:

4.1 microSD卡

4.2 制卡软件

4.3 树莓派

4.4 其它准备

你也可以不用显示器、键盘和鼠标,以“无头(headless)”的方式使用RadioPi。RadioPi已经配置好了SSH、VNC、Avahi等等服务,并针对远程控制做了优化。所谓“远程控制电台”就是通过这些实现的。这才是玩树莓派的重点。关于这部分请参考下7节:“远程控制RadioPi”

5. 给RadioPi联网

5.1 有线局域网

这是最简单的:用网线把RadioPi和家里的路由器连起来。

5.2 Wi-Fi无线局域网

在RadioPi的屏幕上,点击右上角的Wi-Fi图标,可以添加无线网络。这和普通电脑一样简单。

5.3 预存的热点连接

为了方便在野外“无头操作”,我们在RadioPi里预先保存了一个叫“radiopi”的Wi-Fi网络连接。只要你在手机上共享一个叫“radiopi”的热点,RadioPi开机就会自动连接上来。这个Wi-Fi连接的详细信息:

在iPhone、iPad上,共享热点的名称就是它的主机名。需要在“设置/通用/关于本机”中,把名称改成radiopi。

5.4 手动给RadioPi添加Wi-Fi

更技术性的方式,是直接在RadioPi的SD卡上放入Wi-Fi配置文件:

在此文件中,你可以写入多个Wi-Fi的连接信息。首先,用电脑上的“记事本”这样的工具建立一个名叫wpa_supplicant.conf的文本文件。然后把以下这段代码贴进去,并且修改为你自己的Wi-Fi热点信息。ssid就是热点的名字,psk是密码。以下是配置文件的内容:

country=CN
ctrl_interface=DIR=/var/run/wpa_supplicant GROUP=netdev
update_config=1

network={
ssid="radiopi"
psk="radiopi599"
}

network={
ssid="家里Wi-Fi热点的名字"
psk="Wi-Fi密码"
}

network={
ssid="单位Wi-Fi热点的名字"
psk="Wi-Fi密码"
}

把烧录好的RadioPi SD卡插回电脑,电脑会识别出来一个叫boot的驱动器。把写好的wpa_supplicant.conf文件,拷贝到它的根目录,弹出此盘,插给树莓派用即可。

在树莓派启动后,这个文件会自动更新RadioPi的Wi-Fi设置。然后它自行消失。

建议你把手机共享热点的信息提前写进去,以便于未来的野外操作。

6. 在局域网里找到RadioPi

当你想实现从厨房或者浴室,控制阳台上的RadioPi和电台时,你要先知道RadioPi的局域网IP地址。以下介绍三种方法在局域网找到RadioPi。

6.1 在路由器上找radiopi

最简单方法是到路由器上看看分给它的IP地址是什么。RadioPi的默认主机名是小写的radiopi。找到它对应的IP。

在路由器上找到radiopi对应的IP地址

6.2 扫描IP地址

如果你无法登录路由器,还可以用IP扫描工具在局域网里扫出radiopi的IP地址。这里推荐的软件是:IP Angry Scanner,它把你的电脑所在的局域网整个扫一遍,列出来结果。

在Angry IP Scanner中,扫到radiopi主机的IP地址

它扫到了RadioPi的IP地址是192.168.32.209。

6.3 直接访问radiopi.local

在支持mDNS的设备上,比如苹果的电脑、手机、iPad,可以直接用网址radiopi.local访问到RadioPi。

我们在RadioPi上配置了支持mDNS(多播域名)协议的Avahi服务。简言之,当RadioPi联网后,Avahi就在局域网内广播它的主机名,方便你找到它。RadioPi的默认主机名是小写的radiopi,所以它的局域网网址就是:radiopi.local

下图以VNC Viewer为例,在地址栏中直接输入radiopi.local即可访问。

在VNC Viewer地址栏直接输入radiopi.local

在不同类型操作系统上的mDNS服务
遗憾的是这种mDNS服务并不是所有操作系统的标准服务。

在苹果电脑或手机上使用Bonjour服务
在苹果公司的设备上有Bonjour服务,它和Avahi一样支持mDNS协议。所以苹果的设备都可以直接访问radiopi.local。

在Windows上使用Bonjour服务
微软的Windows系统中,默认是没有Avahi或者Bonjour服务的。有一个简单的方法:安装苹果公司的Bonjour打印服务程序,即可使Windows拥有类似的功能。Bonjour打印服务Windows版的下载地址:https://support.apple.com/kb/DL999

在linux系统上使用avahi服务
在各种Linux类的电脑上,和树莓派一样要安装支持mDNS的服务avahi-daemon,过程这里不再赘述。

在安卓手机上……
安卓手机不在用户的操作层面提供mDNS服务。所以需要在路由器上查找,或者扫描局域网IP的方式,获取到radiopi的IP地址。 此外,RealVNC提供一种“云连接”的方式访问RadioPi。在完成设置之后,可以简化查找IP地址的过程。稍后会介绍。

7. 远程控制RadioPi

7.1 如何实现远程控制?

把RadioPi和电台连接在一起,再通过VNC这类远程桌面软件,从另一处的电脑或者手机上对RadioPi进行操作,从而实现对电台的控制。远程控制有两种情形:

7.2 关键工具:VNC

VNC是Virtual Network Console的缩写,虚拟网络控制台。简言之,它类似QQ的“远程协助”,能把RadioPi“投射”到另外一台电脑上或手机上,实现远程操作。就像下边这张图表达的一样。

手机远程控制树莓派的示意图

我们在RadioPi上配置好了VNC Server以及相关的服务。接下来还需要你在另外一台电脑或者手机上,安装VNC Viewer。

7.2.1 VNC Viewer下载地址:

7.3 通过局域网控制RadioPi

在VNC Viewer的地址栏,输入RadioPi的网址。

在VNC的地址栏输入RadioPi的IP地址

第一次与RadioPi建立连接时,VNC Viewer会有一个安全提示,选择Continue继续。

第一次连接VNC的安全提示接下来VNC Viewer会提示你输入登录radiopi.local的用户名和密码。我们用RadioPi的默认用户pi登录。

输入登录RadioPi的用户名密码

然后你就会在VNC Viewer的窗口里看到RadioPi的桌面。你可以像操作普通的电脑一样操作它了。至此,你已经实现了局域网内的RadioPi远程控制。

第一次登录到RadioPi的桌面

7.4 通过互联网控制RadioPi

如果想实现更远的(跨互联网)远程控制——比如从公园里控制家里的RadioPi——那就需要注册RealVNC提供“云连接(Cloud Connect)”服务。

通过互联网访问家里的VNC Server 取自realvnc.com

你需要在去公园之前,要完成以下操作:

每台设备第一次登录时,RealVNC都会要求用电子邮件进行安全验证。验证完之后,远程的RadioPi就会出自动现在VNC Viewer的地址簿中,下次访问时直接点击它就好。

建立云连接之后的VNC Viewer窗口

8. 高级攻略:野外操作RadioPi

终于说到了野外通联。无头的RadioPi和手机或者Pad配合起来,可以完全取代笔记本电脑。

我们仍然要依赖VNC提供的服务,这意味着还要让RadioPi联网。野外最佳的联网手段,就是用手机共享一个Wi-Fi热点。所以我们在RadioPi里预先保存了一个叫“radiopi”的无线网络连接:

只要你在手机上共享一个叫“radiopi”的热点,把密码设置为:radiopi599,RadioPi开机就会自动连接上来。

在iPhone、iPad上,共享热点的名称就是它的主机名。需要在“设置/通用/关于本机”中,把名称改成radiopi。

RadioPi联网之后,iPhone可以直接用VNC Viewer访问radiopi.local,安卓手机用户可以访问“云连接”地址簿里的RadioPi。

一套RadioPi和FT-818的便携集成

9. 关于RadioPi的音频

9.1 音频输入

正如您所了解的,目前的树莓派电脑都没有音频输入的硬件。所以对于那些没有声卡的电台,比如FT-817,需要另外准备一个USB声卡。电台的收到的声音信号,通过声卡的Line-in或Mic接口输入给RadioPi。RadioPi上的解码软件,比如WSJT-X、Fldigi等,再把这个声音解码。WSJT-X等软件发射信号时,调制后的音频也会从USB声卡直接传递给电台去发射。

9.2 音频输出

在默认情况下,树莓派的多个音频设备之间是相互独立的。如果你使用了外置的USB声卡,那么你可能在树莓派的3.5mm音频插孔上,无法同时监听到WSJT-X的声音。尽管这个需求不是那么迫切,我们还是准备了一个解决方案。我们在RadioPi上预装了PulseAudio Preferences。它可以将音频的输出同步到所有的声卡。

10. 安全提示

11. Popularity Contest

我们想了解在RadioPi上哪些软件是最常被用到的,所以我们在RadioPi上默认安装了Debian的“人气竞赛(Popularity Contest)软件包。该软件包每周会向Debian Popcon项目的中央服务器提交一次RadioPi用户安装的软件包信息,且不包含用户的隐私信息。你也可以访问网站https://popcon.debian.org了解统计结果。你完全可以自己决定是否退出“人气竞赛”,执行以下命令:sudo dpkg-reconfigure popularity-contest,在出来的界面中,选择No即可。

12. 使用协议