433-MHz-HF-Scanner findet aktive Kanäle automatisch

Der von Saad Imtiaz, Senior Engineer bei Elektor, vorgestellte 433-MHz-HF-Scanner verwandelt das MultiRF Dev Board von Elektor in ein portables Werkzeug zur Kanalerkennung und Paketüberwachung. Anstatt für jede Prüfung separate Funkmodule neu zu verdrahten, nutzt der Prototyp einen Espressif ESP32, um den CC1101-Transceiver des Boards von Texas Instruments anzusteuern, einen ausgewählten Bereich von Sub-GHz-Kanälen abzuscannen und empfangene Pakete in einem Webbrowser anzuzeigen.

Wie der 433-MHz-HF-Scanner ein Signal findet

Für die Demonstration sendet ein zweites ESP32-basiertes Board einmal pro Sekunde „hello" auf Kanal 10, zusammen mit einem Zähler, der bis 255 läuft und dann neu startet. Das Feldwerkzeug scannt bis zu 32 konfigurierte Kanäle, erkennt die aktive Übertragung und rastet automatisch auf den Kanal ein, der die Pakete überträgt. Saad kann außerdem manuell einen Kanal auswählen, um den Empfang zu bestätigen. Die Browser-Oberfläche zeigt anschließend die eingehenden Daten, den gewählten Kanal und die entsprechende Frequenz an – ohne dediziertes Display oder separate Desktop-Anwendung.
 

In diesem Test wird Kanal 10 als 435,92 MHz angezeigt. Der Empfänger berücksichtigt Paketaktivität und einen Linkqualitäts-Schwellenwert bei der Entscheidung, den Scan zu stoppen und auf einem Kanal zu verbleiben. Dieses Verhalten macht den Prototyp für grundlegende Feldprüfungen nützlich: Er beantwortet schnell, ob ein kompatibler Sender aktiv ist, auf welchem Kanal des konfigurierten Kanalplans er sendet und welche Paketdaten der Empfänger sieht.

Ein praktisches MultiRF-Feldwerkzeug – noch kein universeller Decoder

Der aktuelle 433-MHz-HF-Scanner ist bewusst einfach gehalten. Er ist weder ein Spektrumanalysator noch ein universeller Fernbedienungs- oder Schlüsselanhänger-Decoder. Imtiaz berichtet, dass er versucht hat, Übertragungen seiner Autoschlüssel aufzuzeichnen, der Prototyp diese jedoch nicht dekodieren konnte. Das ist ein wichtiger Unterschied, denn HF-Energie zu erkennen, Pakete von einem ähnlich konfigurierten CC1101 zu empfangen und ein unbekanntes Protokoll zu verstehen sind drei verschiedene Aufgaben.

Das Entwicklungspotenzial des Projekts ist jedoch vielversprechend. Imtiaz plant, Paket-Encoding und -Decoding, einen Relay-Modus sowie Unterstützung für weitere Funkmodule des MultiRF Dev Boards hinzuzufügen. Eine spätere Oberfläche könnte den CC1101 mit den anderen Funkoptionen des Boards kombinieren, sodass ein Smartphone oder Laptop als Frontend für umfassendere Mehrband-Tests dienen kann.

Von der Leseridee zum Laborwerkzeug

Die Idee stammt von einem Elektor-Leser, der die Funkmodulsammlung des MultiRF Dev Boards sah und vorschlug, daraus ein Feldinstrument zu machen. Der entstandene Prototyp zeigt, warum eine gemeinsame Hardwareplattform sinnvoll ist: Firmware und Benutzeroberfläche lassen sich wiederverwenden, während das zu testende Funkmodul wechselt. Das ist deutlich praktischer als jedes Mal einen temporären Empfänger neu aufzubauen, wenn ein anderer Kanal oder ein anderes Modul geprüft werden soll.

Die vollständige Diskussion ist in Elektor Lab Talk #48 zu finden, der auch drahtlose Prototypenentwicklung, Sensoren, Protokoll-Kompromisse und Feldtests mit dem MultiRF Dev Board behandelt.