Was ist ein RTL-SDR-Dongle?

Ein RTL-SDR ist ein günstiger USB-Stick, ursprünglich als digitaler TV-Tuner verkauft, der statt Fernsehen zu dekodieren rohe Funkdaten an Ihren Computer streamt. Mit kostenloser Software wird daraus ein Breitbandempfänger für etwa 24 MHz bis 1,7 GHz – genug für Flugzeugtransponder, Wettersatelliten, Pager und Versorgungszähler.

Wie ein TV-Tuner zu einem Funkempfänger wurde

Diese Sticks waren dafür gedacht, digitales DVB-T-Fernsehen auf einem Laptop zu empfangen, und sie wurden für sehr wenig Geld verkauft, weil der Markt groß war. Um 2012 entdeckten Leute, dass der darin verbaute Realtek-Chip RTL2832U dazu gebracht werden konnte, das rohe Abtastsignal – den In-Phase- und Quadratur-Datenstrom – herauszugeben, statt die Demodulation des TV-Signals abzuschließen.

Diese eine Fähigkeit verändert, was die Hardware ist. Sobald ein Computer die rohen Samples hat, geschieht die Demodulation in Software, und derselbe $30-Stick, der für einen einzigen engen Zweck gebaut wurde, kann alles dekodieren, was innerhalb seines Abstimmbereichs liegt und wofür jemand Software geschrieben hat. Danach folgte ein offener Treiber, und der RTL-SDR wurde zum Standard-Einstieg in die softwaredefinierte Funktechnik.

Was in einem Gerät steckt

Zwei Chips erledigen die Arbeit. Ein Tuner verschiebt die gewünschte Frequenz auf einen Bereich, den der Rest der Kette verarbeiten kann, und der RTL2832U digitalisiert diese und schickt die Samples per USB weiter.

• Tuner-Chip. Der R820T oder R820T2 ist heute mit Abstand am häufigsten; er bestimmt größtenteils den Frequenzbereich des Sticks.
• RTL2832U-Demodulator. Der Teil, der die rohen Samples streamt. Wenn ein Angebot diesen Chip nicht erwähnt, ist der Stick kein RTL-SDR.
• 8-Bit-Wandler. Die Samples haben eine Tiefe von 8 Bit, was die größte Einschränkung des Dynamikbereichs ist – ein starkes Signal in der Nähe kann ein schwaches überdecken.
• Nutzbare Bandbreite. Etwa 2,4 MHz lassen sich gleichzeitig zuverlässig erfassen; wenn man höher geht, gehen oft Samples verloren.

Welche Frequenzen kann er empfangen?

Der Tuner-Chip bestimmt den Bereich. Die R820T-Familie deckt etwa 24 MHz bis 1,7 GHz ab, und dort liegt nahezu alles, was Einsteiger hören wollen, einschließlich des 900-MHz-Bands, das nordamerikanische Versorgungszähler nutzen.

Unterhalb von etwa 24 MHz, also den Kurzwellen- und Amateurfunk-HF-Bändern, ist entweder ein Upconverter oder ein Stick mit Direct-Sampling-Unterstützung nötig, da die Standard-Tuner dort nicht hinreichen.

Wofür sie tatsächlich genutzt werden

Der Reiz liegt in der Vielseitigkeit: ein günstiger Empfänger, viele Hobbys. Typische Anwendungen sind das Verfolgen von Flugzeugen über ADS-B, das Empfangen von Bildern von Wettersatelliten, das Hören unverschlüsselter Behörden- und Seefunkfrequenzen, das Dekodieren von Reifendrucksensoren und drahtlosen Wetterstationen sowie das Auslesen von Versorgungszählern.

Gemeinsam haben sie, dass die Signale ohnehin unverschlüsselt gesendet werden und die einzige Hürde bisher die Kosten eines Empfängers waren. Diese Sticks haben diese Hürde beseitigt.

Welchen Stick sollte man kaufen?

Zum Auslesen der eigenen Zähler sollte man einen beliebigen RTL2832U-Stick mit einem Tuner der R820T2-Klasse kaufen, mit Kosten von etwa 25 bis 40 $ rechnen und auf einen SMA-Anschluss achten, damit sich die Antenne wechseln lässt. Die RTL-SDR Blog V4 ist die übliche erste Empfehlung, weil sie mit einem brauchbaren Antennen-Kit kommt und bei den entscheidenden Bauteilen nicht spart.

• Prüfe in der Produktbeschreibung ausdrücklich, ob dort steht RTL2832U. Generische "USB-TV-Tuner"-Sticks können einen ganz anderen Chip verwenden.
• Billige No-Name-Sticks funktionieren zwar, werden aber wärmer und driften mit zunehmender Erwärmung stärker.
• Ein USB-Hub mit eigener Stromversorgung lohnt sich, wenn man den Stick mit dem Handy betreibt, da diese Sticks mehr Strom ziehen, als ein Handy gern liefert.

Was ein RTL-SDR nicht kann

Er ist ein reiner Empfänger, die Hardware hat keine Sendefunktion, womit er klar auf der Seite des passiven Mithörens bleibt. Die 8-Bit-Abtastung begrenzt den Dynamikbereich, sodass ein starker lokaler Sender ein schwaches Signal in naher Frequenz überdecken kann. Und er kann nichts entschlüsseln: vermaschte AMI-Zählernetze und verschlüsselte Behördenfunksysteme bleiben unlesbar, egal welche Software man darauf richtet.

Den eigenen Zähler mit einem RTL-SDR auslesen

Ein RTL-SDR ist die einzige benötigte Hardware, um Ihren eigenen Strom-, Gas- oder Wasserzähler auszulesen, da diese Geräte unverschlüsselt im 900-MHz-Band senden. Utilify Utilify übernimmt die Dekodierung, Speicherung und grafische Darstellung: Stecken Sie den Dongle per USB OTG in ein Android-Smartphone oder Chromebook oder per USB in einen Linux- oder Windows-PC mit dem kostenlosen Headless-Server, und die Messwerte landen in einer lokalen SQLite-Datenbank auf Ihrem eigenen Gerät.

Utilify empfängt nur; es sendet nie und ist für die Überwachung von Zählern lizenziert, die Ihnen gehören oder für die Sie eine ausdrückliche Genehmigung zur Überwachung haben. Eine praktische Einrichtungsanleitung finden Sie im Schritt-für-Schritt-Anleitung, und was die Signale bedeuten, erfahren Sie unter Frequenzen und Protokolle von Smart Metern.