Hlavní navigace

Linux na telefonech, radioamatérem ve 21. století a Rust na ESP32

29. 9. 2022
Doba čtení: 19 minut

Sdílet

Zápisky z druhého dne konference OpenAlt. Také o tom, jak běží Linux na telefonech, jak se vyvíjí v Rustu pro ESP32, co je uvnitř telefonu Librem 5, kam směřuje Ubuntu a co dělá radioamatér ve 21. století.

David Heidelberg: Mainstreamový Linux a telefony (2022)

První pokusy o zprovoznění Linuxu na telefonech byly se Siemensem SX1, který byl původně postaven na platformě Symbian. Na rozdíl od Nokií šel odemknout, což umožňovalo rozběhnout Linux. Běžela na něm tedy Qtopia a bylo možné s ním pak i telefonovat. Byl to projekt jednoho Rusa, který na tom pracoval asi pět let a dostal to do funkčního stavu. Bohužel už ve chvíli, kdy ten telefon nikoho nezajímal.

Další zajímavý telefon byl HTC Dream, což byla první vlaštovka s Androidem. V té době většina lidí věřila, že přijdou linuxové telefony a budeme mít otevřené prostředí i na telefonech. Komunita kolem Androidu se začala rychle rozrůstat, ale linuxáky příliš nezajímala. Android je postavený jinak, než by si komunita představovala.

Poté přišla Nokia se zařízením N900, na které přímo běžel operační systém postavený na Debianu. Dopadlo to velice dobře, na to, že Nokia neměla žádné zkušenosti s Linuxem. Dobře bohužel nedopadl nástupce N950, což měl být skutečný produkční telefon. Pak ovšem do Nokie nastoupil bývalý člověk z Microsoftu a tím vývoj linuxových telefonů ustal. Konečným stádiem jsou v současné době Librem 5 a PinePhone, což jsou moderní zařízení.

Původní Symbian a Windows Mobile razil přístup nákupu operačního systému společně s telefonem, přičemž nikdo už pak neřešil, co si na telefonu pouštíte. Otevřený ekosystém měl výhodu, ale dneska v době malware už by bylo neúnosné, aby si každá aplikace mohla dělat v mobilu cokoliv.

Android ale přišel s jiným přístupem: operační systém přichází s telefonem zdarma, ale platíte za něj pak jinak. Svými daty, reklamou a podobně. To je nepříjemné, protože neznáte konečnou cenu a čím víc telefon používáte, tím víc nepřímo platíte. Android se hodně snaží, aby vás ze svého ekosystému nepustil.

V případě iOS dostáváte také operační systém, ale musíte mít naprostou důvěru v Apple. Dostáváte se do zlaté klece, která je sice krásná a skvěle funguje, ale narazíte, když chcete dělat věci jinak. Pokud například chcete použít Firefox pro iOS, stejně nepoužíváte jeho jádro a je to jen obálka okolo jejich Safari.

Linuxový mobilní ekosystém je proti ostatním platformám velmi mladý a je zdarma. Ekosystém je neregulovaný, což znamená, že si s ním můžete dělat, co chcete. Vy ale potřebujete podporu, musíte mít někoho, kdo se bude o prostředí starat a dodávat vám třeba aktualizace. Svoboda a otevřenost může být pro běžného uživatele nevýhodou, protože mu dává do rukou příliš mnoho možností.

Autor: Petr Krčmář, Root.cz

Z hlediska hardware byl první zajímavou vlaštovkou první PinePhone, na kterém byla odvedena velká část vývoje, ale dnes už je hardware poměrně slabý. Stále je ještě ve vývoji, co se týče software a hardware stačí proto, abyste jej mohli používat jako telefon. Cena se pohybuje okolo 14 600 Kč.

Dalším použitelným zařízením je Librem 5, který je větší a rozměrnější, ale velmi dobře se drží. Problém je trochu dostupnost, protože Purismu dlouho trvalo, než začali telefony skutečně rozesílat. V tu chvíli přišla krize čipů. Cena je vysoká, přijde vás asi na 32 000 Kč, přičemž velká část jde na vývoj software.

Je možné také na Linux konvertovat linuxové telefony, například OnePlus 6 a Xiaomi PocoPhone, které můžete koupit za pár tisíc korun z bazaru. Podporuje je jen komunita, což je ideální na hraní, ale nemůžete se spolehnout, že se někdy některé zásadní funkce dočasně nerozbijí. Telefony jsou ale velmi levné, takže stojí za to si je vyzkoušet.

Zatímco u iOS nemáte možnost výběru operačního systému, u Androidu existují různé distribuce, které se velmi často zabývají uživatelovým soukromím: GrapheneOS, CalyxOS a další. Některé se například snaží sandboxovat služby od Google, aby neposílaly do světa všechna možná data. Vývojáři ale sami říkají, že nejsou schopni omezit všechno.

V případě Linuxu je výběr opravdu velmi široký. PostmarketOS je jedna z nejdéle fungujících moderních komunit, které se snaží portovat Linux na běžné androidí telefony. Má velmi rozsáhlou komunitu, ale ta se stará o velmi mnoho různých modelů telefonů.

Cílená snaha je pak věnována PureOS, který je postaven na Debianu. Tečou do něj peníze, takže to funguje velmi dobře a firma Purism se snaží, aby zákazníkům vše fungovalo. Z této distribuce pak vznikl Mobian, který běží na dalších modelech telefonů včetně OnePlus.

Z hlediska software se nejrychleji kupředu posouvá Phosh, což je GNOME Shell pro mobilní zařízení. Vznikla v době, kdy byl GNOME Shell na telefonech nepoužitelný. Purism do toho investuje hodně peněz a úsilí a je to znát, na uživatelském prostředí i na architektuře. Phosh je lehký malý kompozitor, který prostě funguje a našel si své místo v mnoha distribucích.

Hodně práce Purismu je vidět i v integraci podpory GSM a 5G. Doufejme, že díky práci dalších firem se tahle podpora rozšíří a udrží se. Mnoho aplikací v rámci ekosystému GNOME začíná využívat Rust, což přináší na telefonech výkonnostní benefity. Je to prostě rychlejší než Android, který sice prošel mnoha optimalizacemi, ale nikdy nemůže být takhle rychlý. Postupně se začíná i tady nasazovat Flatpak, který především přináší možnost sandboxingu aplikací.

Linux nemůže existovat bez komunity, i když započítáme vývoj firem, které se snaží vyvíjet software pro mobily. Kdybychom neměli komunitu, nebylo by to tak daleko, jak to je. Linux přináší hodně svobody, možností a způsobů, jak si s ním hrát. Stále je znát důvěra mezi vývojáři a uživateli. Dnes jsme ve fázi, kdy si můžete takový telefon pořídit a běžně ho používat. Už jsme se softwarově dostali na vysokou úroveň, teď jde o co nejlepší hardware.

Juraj Michálek: jazyk Rust pro vývoj na ESP32

Pokud si chcete začít hrát s Rustem na ESP32, je nejrychlejší začít emulátorem na wokwi.com/rust. Podporuje také další zařízení i jazyky, takže pokud vás zajímá třeba Arduino, můžete ho taky vyzkoušet.

Firma Espressif se stala legendární díky čipu ESP8266, což byl její první Wi-Fi čip, který komunita převzala a použila ho k mnoha účelům a zajistila běh mnoha jazyků. Na základě tohoto úspěchu pak vznikly novější a výrazně výkonnější čipy, které využívají architekturu Xtensa vhodnou pro embedded zařízení. Nejnovější architekturou je pak RISC-V, která se používá na nejnovějším ESP32-C3 a další čipy budou následovat.

Na ESP je možné používat mnoho různých jazyků a prostředí, například Arduino, C, MicroPython, CircuitPython, Toit, C# a další. Snaha portovat na ESP podporu jazyka Rust začala v roce 2019, kdy se podařilo upravit rustc tak, aby generoval funkční kód pro architekturu Xtensa. To byl velmi silný úvodní impuls, který nastartoval tvorbu celého ekosystému Rustu na ESP.

V současné době se kód soustředí na repozitáři na GitHubu. Espressif ho nezaložil, ale podporujeme ho. Vývojové prostředí bylo poměrně komplexní, byl potřeba jednak kompilátor, ale i zvlášť udržovaný toolchain. Kód není v upstreamu, takže potřebujete vlastní nástroje. To se Espressif snaží vylepšit a změnit.

Autor: Petr Krčmář, Root.cz

V roce 2021 proběhlo první setkání komunity, informace z něj jsou opět k nalezení v repozitáři. Poté se začala taková setkání pořádat pravidelně, podařilo se napsat spoustu kódu, automatizovat sestavování celého vývojového prostředí a připravit instalátor. Při vývoji se musíte rozhodnout, zda použijete připravené prostředí SVD, které nabízí spoustu funkcí, ale zvětšuje výsledný kód. Proti tomu můžete běžet bare metal, tedy přímo na hardware bez operačního systému. Jsou to dva světy, vy si musíte vybrat, jestli chcete funkce a velkou binárku nebo malou binárku bez funkcí, které si musíte implementovat sami.

Pokud vám nestačí výše zmíněný emulátor a chtěli byste víc, můžete použít službu GitPod.io, která vám umožňuje rozběhat Rust velmi rychle přímo ve webovém prohlížeči. Můžu mít počítač, na kterém Rust nemám, můžu si spustit vývojové prostředí podobné VS Code.

Pokud se vám nelíbí cloud a chtěli byste raději všechno provozovat na svém počítači, můžete využít pohodlně kontejnerové technologie a pustit si vše u sebe. K tomu je možné využít připravené šablony na GitHubu, které používají Cargo. Je to standardní prostředí, které je známé všem lidem, kteří vyvíjejí v Rustu. V současné době jsou podporované čipy ESP32, ESP32-C3, ESP32-S2 a ESP32-S3.

Pokud chcete s Rustem na ESP začít, můžete sáhnout po knize The Rust on ESP Book a poté navštívit velký rozcestník souvisejících projektů. Je to pořád mladé prostředí, které se ale rychle rozvíjí. Pokud máte nějaký zajímavý projekt, neváhejte ho přidat.

Pavel Píša: Telefon Librem 5 očima vývojáře

Vznik Librem 5 je možné datovat do roku 2017. Firma Purism původně nabízela jen upravené intelovské notebooky a rozhodla se s komunitou navrhnout mobilní telefon. Situace v tom roce byla hodně problematická, co se týče grafických ovladačů. Všechny Androidy linuxové jádro používají, takže není problém nabootovat Linux. Problém je rozchodit správu napájení, aby bylo možné používat telefon rozumně dlouhou dobu.

Bylo proto nutné získat grafický čip s otevřenými ovladači. Většina z nich má uzavřený návrh s uzavřenými ovladači určenými pro konkrétní verzi jádra. Tohle nepřicházelo v úvahu, protože cílem bylo vytvořit plně otevřený software. Nakonec se ukázalo, že jediný čip, na kterém bylo možné vyrobit mobilní telefon s akcelerovanou grafikou, byl čip i.MX 6. Už v té době to byl zastaralý 32bitový čip, ale byla to jediná cesta, proto se rozhodli touto cestou jít.

Během kampaně se objevil čip i.MX 8, který je už 64bitový a má čtyři jádra. To není čip určený do mobilního telefonu, je určen pro průmyslové aplikace, používá se například v automobilech pro zábavní systémy.

Mezi požadavky také bylo, aby na hlavním procesoru běžel jen otevřený software. U periferií nevadí, když je v nich zapečený uzavřený firmware. Tím je možné věci optimalizovat a například snížit spotřebu. Tím se podařilo některá omezení obejít, například rádio je implementováno v kartě M.2, která je připojena přes USB. To umožňuje kartu vyměnit za něco jiného, ale připojení přes USB neumožňuje snížit spotřebu pod určitou úroveň.

Autor: Petr Krčmář, Root.cz

Na základní desce je pak například GNSS modul, čtečka smart karet a dvě kamery. Jsou opravdu kvalitní, ale neumí preprocessing, takže do procesoru posílají jen syrová obrazová data. Bohužel procesor nemá koprocesor pro hardwarové zpracování obrazu. Dále je k dispozici gyroskop, magnetometr, akcelerometr, proximity senzor a další periferie.

Telefon umí pomocí hardwarových vypínačů odpojit jednotlivé periferie: modem, modul pro Wi-Fi Bluetooth a kameru s mikrofonem. Procházel jsem si to a je tomu skutečně tak. Procesoru se pošle informaci o vypnutí a zároveň se skutečně periferii odpojí napájení. Pokud se všechny tři přepínače vypnou, je možné přes USB zavést záchranný systém. Konektivita je zajištěna pomocí USB-C, ve kterém je také DisplayPort a je možné si tedy z telefonu udělat desktopový počítač.

Vývojáři se rozhodli, že nemá smysl používat software, který má velmi malou komunitu. Rozhodli se použít Gnome, který případně rozšíří pro použití pro použití na mobilních telefonech. Proto jako náhradu na GNOME Shell připravili Phosh a Phoc. Staví na základech, které mají opravdu silnou komunitní podporu, ideálně když mají za sebou firemní podporu od společností jako Red Hat, Canonical nebo Collabora. V zásadě jde ale o čistý Gnome, který používá jiný kompozitor. Peníze kupujících skutečně použili k tomu, že práci odvedli a odevzdali. Některé součásti jsou už i součástí mainlinových projektů. Dokázali přesvědčit komunitu a většina ostatních mobilních linuxových distribucí využívá jejich práci.

Firma Purism nechce zveřejňovat informace o tom, kolik telefonů odeslali. Nechtějí prozradit, jak málo jich je. Komunita ale sleduje ve fóru, jaká je situace a přístrojů je odesláno asi 4000. Dostali se k odbavení objednávek někdy z roku 2018.

Telefon je možné kompletně rozšroubovat, nic není lepené a všechny součástky jsou přístupné. Vlastní karty na sobě nemají antény, které jsou realizovány na samostatné desce. K nim jsou zavedené tenké kablíčky s anténními signály. Všechno je poctivě zakrytované, aby se jednotlivá zařízení vzájemně nerušila.

O zpracování signálu z GPS se stará čip GNSS, který se probudí, jakmile k němu otevřeme sériový port. Ve standardním stavu nám začne vysílat zprávy NMEA o tom, jaké satelity vidí a jakou mají sílu signálu. Pokud nejsou vidět alespoň tři satelity se sílou alespoň 20, nezačne čip počítat polohu. Bohužel některé telefony mají problémy s anténami a signál je velmi slabý. V současné verzi už lidé hlásí, že se jim signál hlásí do dvou minut. Firma přiznala, že ve starších kusech je chyba, která se dá opravit výměnou některých odporů.

Autor: Petr Krčmář, Root.cz

Data je možné číst přímo ze zařízení /dev/gnss0 , což ale není pohodlné, porušuje to několik bezpečnostních vrstev a není to multiplexované. Proto vznikla knihovna gnss-share, která data nabízí přes standardní socket. Pak už si otevřete standardní službu gnss-share a dostanete se pohodlně k datům. Softwarová část je funkční, ale stále je problém v hardware, který dává velmi špatný signál.

Oprava je velmi náročná, protože jde o součástky SMD v rozměru 0201, které mají 0,6×0,3 mm. Firmám se do opravy nechtělo, protože součástky jsou opravdu malé a jsou v hustě zastavěné části desky. Nakonec opravu provedla pražská firma PrimeServis, která má součástky i pro další zájemce o opravu.

Všichni výrobci/především firmy stojící za vývojem grafických akcelerátorů přechází na otevřený vývoj ovladačů. Všichni kromě Nvidia, která sice jadernou část otevřela, ale slouží k zavádění binárního blobu do RISC-V procesoru v akcelerátorech a spolupracující část v uživatelském prostoru je též zavřená. Otevřeným alternativám blokují přístup k použitelnému firmware pro Noveau s jasným API tím, že takový firmware pro aktuální akcelerátory nevydávají, a bez podpisového klíče ho nikdo jiný ani nemůže zkusit naslepo psát sám.

Ale jsou již jediní. I firma Imagonation Technology stojící za rozšířeným akcelerátorem PowerVR/SGX pro nové verze IMG A-Series a IMG B-Series postupuje komunitním/otevřeným vývojem. Pro své starší technologie použité na Nokia 900, BegleBone, Apple A (všechny ARM před M1 a M2) pak ukončuje platnost NDA a všem vývojářům, kteří sami nebo ve firmách jejich NDA podepsali na požádání zašle písemné potvrzení o ukončení jeho platnosti.

Jakub Onderka: Open-source a bezpečnost

Vládní CERT (GovCERT.CZ) je ústřední orgán státní správy, který sídlí v Brně. Zabývá se ochranou utajovaných informací v informačních systémech. Snažíme se, aby v důležitých systémech nedocházelo k bezpečnostním incidentům a když už k ním dochází, tak nastavujeme pravidla, aby k nim docházelo co nejméně. Nejde jen o státem provozované systémy, ale i o soukromé systémy, které mají vliv na chod státu.

Co je to open-source? Nemusí to být jen to, že zveřejníte zdrojové kódy. Apple například nahraje kód do repozitáře, ale už se o něj dál nestará a nepřijímá požadavky na úpravy. Stejně tak Zyxel nabízí zdrojové kódy jen na požádání a poskytuje je jen tři roky. Za mě tohle není open-source, tohle nefunguje.

Samotné zveřejnění zdrojových kódů také nepřináší zvýšení bezpečnosti. Příkladem může být chyba v OpenSSL v Debianu, která v roce 2008 kompletně rozbila generátor náhodných čísel, který se inicializoval špatně. Ukazuje to, že se to díky otevřenosti podařilo rychleji odhalit, ale nezaručuje to, že se podobná chyba nemůže stát.

Systém MIPS byl kdysi vyvinut v rámci NATO a poté byl v roce 2012 otevřen. Dnes ho používají tisíce organizací na celém světě, včetně tajných služeb. Přesto v něm byla spousta dlouho neopravených bezpečnostních chyb. Ten software je nainstalován na spoustě míst, ale jeho kód nikdo nečte, i když je open source.

Autor: Petr Krčmář, Root.cz

Používání a zveřejňování open-source jsou dvě různé věci. Často se nás ptají, podle čeho si vybrat bezpečný software. Jedním z ukazatelů může být zapojení tohoto software do programů bug bounty. Evropská unie sama intenzivně finančně podporuje některé projekty, takže pokud v nich najdete bezpečnostní chybu, můžete dostat velmi zajímavou finanční odměnu.

Složitější je to s otevíráním zdrojových kódů, kdy se řada organizací bojí, že se to obrátí proti nim. NÚKIB proto vydal dokument Bezpečnostní doporučení pro vývoj otevřeného softwaru ve veřejné správě. Tato pravidla může využít kdokoliv a jsou platné i pro uzavřený software. Nejdůležitějším pravidlem je, že na bezpečnost je potřeba myslet už od začátku. Pokud už máte komplexní kód, je velmi nákladné měnit framework nebo jazyk.

Zdrojový kód by měl být také zveřejněn co nejdřív, ještě předtím, než bude někde nasazen. Vývojáři musejí od začátku vědět, že jejich práce bude zveřejněna. Minimálně je potřeba pracovat od začátku tak, jako by už veškerá práce byla veřejná. Součástí repozitáře je soubor s informacemi o tom, kam hlásit bezpečnostní chyby. V případě webových stránek je možné využít RFC 9116, který definuje soubor  .well-known/security.txt.

Musí být také explicitně určena osoba zodpovědná za nahlášené zranitelnosti. Musí být také zajištěná kontinuita, aby se o bezpečnost staral někdo další, když původní člověk odejde nebo se začne zabývat něčím jiným. Nahlášená zranitelnost musí být opravena do 90 dnů, což vychází z praxe, kdy jsou detaily o objevené chybě obvykle po této době zveřejněny.

U dynamicky typovaných jazyků by mělo být také využíváno striktní typování, které brání některému typu chyb. PHP například při běžném porovnání nekontroluje typy, což například vedlo k hloupé zranitelnosti v jednom ukrajinském CMS používaného státní službou. Preferovány jsou také knihovny s bezpečným API, které minimalizují pravděpodobnost, že vývojář udělá nějakou zásadní chybu. Nebezpečné funkce by měly být explicitně označeny, aby bylo jasné, na co si dát pozor. Preferovány jsou knihovny, jejich autoři dbají na bezpečnost, provádějí například kontinuální integraci (CI) a například testují aplikaci pomocí fuzzingu.

Aplikace dnes také musejí využívat odolné kryptografické prostředky, k čemuž je vydána příručka Minimální požadavky na kryptografické algoritmy [PDF]. Není to žádný náš výmysl, vycházíme z mezinárodních standardů. S tím souvisí také použití vhodných algoritmů pro hašování hesel.

Pro kritické systémy je přikázáno provádět také penetrační testy, naopak audity kódu se prakticky neprovádějí. Je to velmi drahé a pomalé a v dnešní době chcete mít continuous delivery a není možné auditovat každou verzi. Pomůže program bug bounty, ale ten je velmi nákladný. Ani v České republice ho zatím nemáme.

Michal Kohútek: Ubuntu – včera, dnes a zítra

Začátky Ubuntu se datují do roku 2004, kdy je několik prvních let označeno jako „hnědé období“. Byla to doba plná nadšení a růstu komunity, kdy šlo vlastně o předkonfigurovaný Debian. Ubuntu se snažilo být lidštější než většina ostatních linuxových distribucí. Toto bylo Ubuntu, které k Linuxu přivedlo řadu lidí.

Poté přišel další věk, takzvané megalomanské období, které trvalo mezi lety 2010 až 2017. Došlo ke změně identity z hnědé na fialovou, větší důraz byl kladen na distribuci samotnou a zážitek z desktopu. Vzniklo mnoho ambiciózních projektů jako Windicators, Netboot Remix, Unity, Ubuntu TV, Ubuntu Phone, Mir a další. Proběhla také spousta změn, některé byly povedené a některé méně – například přesun tlačítek okna doleva. Celá myšlenka nebyla nikdy dokončená, na pravé straně se uvolnilo místo pro původně plánované stavové ikony.

Autor: Petr Krčmář, Root.cz

Ze všech těchto pokusů nakonec vzniklo prostředí Unity, které mělo sice na začátku problémy se stabilitou a výkonem, ale dodnes má svoje fanoušky. Ti stále toto prostředí používají a vyvíjejí a Ubuntu Unity je od letošního roku oficiální verzí.

V roce 2017 došlo k velké změně, kdy Canonical ukončil většinu neúspěšných projektů, některé ale přežily a pokračují dodnes. To se týká například projektu Mir, který stále nějak žije. Z Ubuntu Edge a Ubuntu Phone se stal komunitní projekt UBports. Musím uznat, že se velmi snaží a podařilo se jim portovat Ubuntu Touch na řadu zařízení. Canonical se ale v tomto období zaměřil například na oficiální podporu ZFS a přešel z Unity 7 na GNOME Shell.

Ubuntu letos oslavuje 18 let své existence. Co teď? Canonical se snaží obnovit komunikaci s komunitou, pořádá pravidelné streamy na Twitchi a YouTube. Sáhli si do svědomí a po období, kdy dali od desktopu ruce pryč, se snaží zase budovat komunitu. Pokračuje také tichá podpora UBports a navazují se komunikace s menšími skupinami. Střední Evropa a Asie nikdy moc podporovaná nebyla, pokud jsme se nezajímali my, oni se nám sami neozvali. V posledních letech je vidět obrat k lepšímu, Canonical je aktivní a komunikuje s komunitami v mnoha částech světa.

V rámci obnovení komunity bylo vybíráno i místo pro Ubuntu Summit 2022, který proběhle 7. až 9. listopadu v Praze. Pokud chcete prezentovat nějaký svůj projekt, můžete do konce září přihlásit svou přednášku. Informace a registrační formulář je možné najít na webu akce.

Martin Sivák: Amatérské (HAM) rádio ve 21. století

Amatérská radiokomunikační služba je služba pro sebevzdělávání, nesmí být užívána komerčně a nesmí předávat zprávy třetí osoby. Vysílat můžete s oprávněním nebo pod dohledem v klubu. Mnoho amatérů začínalo v klubech, není k tomu potřeba mít značku a zkoušky. Znalost morseovky už není podmínkou. Námořní služba, která se při vysílání nouzových zpráv o radioamatéry opírala, dnes už používá satelitní přenos. Pro příjem také nepotřebujete žádné oprávnění, jen nesmíte nic, co zaslechnete, jakkoliv šířit dál.

Pro vysílání potřebujete oprávnění, s jehož pomocí můžete bez dalších omezení vysílat ve 46 zemích. Maximální výkon je omezen běžně na 750 W, během mezinárodního závodu ve městě je možné jít až na 1500 W, v terénu během závodu lze vysílat až 3000 W. Měří se to na konektoru a je to opravdu hodně. Napájet to někde na poli není vůbec jednoduché.

Radioamatéři mají různé oblasti zájmů: elektronika, strojírenství, konstrukce, letectví, informatika nebo astronomie. V provozu jsou to turistika, cestování, sport, sběratelství, komunikace a provoz. Je tu i skupina takzvaných ‚prepperů‘, kteří se připravují na výpadek elektřiny nebo konec světa. Spoustu lidí ale prostě baví jen vylézt na kopec a vysílat odtamtud.

Autor: Petr Krčmář, Root.cz

Mezi radioamatéry a open source je průnik velmi nedokonalý. Dříve se říkalo, že radioamatéři byli open-source dříve, než ten pojem vůbec vznikl. To platilo, ale dnes už ne. Čína je velká konkurence a výrobci nechtějí, aby jejich výrobky někdo kopíroval. Naštěstí je možné si stále ještě stavět vlastní zařízení, protože radioamatéři nemusejí svá zařízení homologovat. Schémata bývají stále volně dostupná, horší je to s firmwarem, který bývá uzavřený.

Moderní radioamatérská elektronika dnes staví na softwarově definovaném rádiu (SDR), používají se FPGA, AVR, ARM a všechny možné procesory. Dá se říct, že radioamatéři jsou také ‚makers‘. Vysílat je možné na několika vyhrazených pásmech, což jsou bloky frekvencí až do 250 GHz. Přehled je k dispozici na spektrum.ctu.cz. Amatéři stavějí i další zařízení jako jsou zesilovače nebo měřicí přístroje.

Uvnitř moderního HF transceiveru jsou dva hlavní bloky: analogový multiplexor (FST3257) a IQ dekodér tvořený DSP, FPGA nebo softwarem. Tohle je digitální řešení analogového problémů. Jsme schopni takto vzorkovat na velkém rozsahu frekvencí a přijímat libovolný signál.

Radioamatéři vyrábějí i řadu nerádiových konstrukcí, například klíče pro morseovku či antény. Morseovka sice není povinná, ale stále se používá. Lidské ucho je totiž velmi citlivé a stačí velmi slabé pípání a můžete to dekódovat. Běžná rychlost se pohybuje v řádech desítek znaků za minutu. Rekordy jsou i k 60 slovům za minutu. Standardizovaným slovem pro měření rychlosti je slovo „PARIS“.

Amatéři se zabývají i letectvím i kosmonautikou, první radioamatérská družice byla vypuštěna už v roce 1961. Dnes v době cubesatů je vypuštění podobného zařízení ještě jednodušší. V týmu vyvíjejícím standard cubesat byl i radioamatér. Podobně se určitá skupina zabývá leteckými stratosférickými balóny, kde se používá paket rádio (APRS) pro odesílání informací o poloze. Existují takzvané floatery, které vyletí do určité hladiny, tam se drží a oblétají celou planetu.

Radioamatérský provoz může být analogový (morseovka, SSB, FM, převaděče) a moderní digitální (FSK, PSK, APRS, FT8, WSPR, M16 a mnoho dalších). Pomocí protokolu FT8 je možné komunikovat pod úrovní šumu s mizivým výkonem po celé planetě. Vytvořil jej laureát Nobelovy ceny, Joseph Hooton Taylor, který se jako vědec zabýval astronomickými signály pod úrovní šumu.

skolení ELK

Výhodou radioamatérského provozu je, že může fungovat kompletně bez podpory jakékoliv sítě. Je to příprava na neexistenci nebo selhání infrastruktury. Stále se tak používá jako nouzové řešení, například při hurikánu v Portoriku či zemětřesení v Číně. Když nefunguje elektřina, dojde vám diesel a nic nefunguje. Dobrovolníci ale mohou téměř okamžitě postavit řešení, které komunikačně pokryje třeba sto kilometrů.

Začít se dá v lokálním radioamatérském klubu, pak je potřeba získat oprávnění po přezkoušení na ČTÚ. Informace o zkouškách včetně otázek získáte na webu ham.smoce.net. Radioamatéři tu stále jsou, velmi často protlačují cestu tam, kde ostatní nevidí žádný užitek.

Autor článku

Petr Krčmář pracuje jako šéfredaktor serveru Root.cz. Studoval počítače a média, takže je rozpolcen mezi dva obory. Snaží se dělat obojí, jak nejlépe umí.