RTL-SDRドングルとは何ですか？
RTL-SDRは、もともとデジタルTVチューナーとして販売された低価格のUSBスティックで、テレビを復号する代わりに生の無線サンプルをパソコンへ送ります。無料のソフトウェアを使うと、約24MHzから1.7GHzまでをカバーする広帯域受信機になり、航空機のトランスポンダー、気象衛星、ポケットベル、公共料金の検針メーターなどを受信できます。
テレビチューナーが無線受信機になるまで
これらのスティックは、ノートパソコンでDVB-Tのデジタルテレビを受信するために設計されたもので、市場が大きかったため非常に安価に販売されていました。2012年頃、内部のRealtek RTL2832Uチップを、テレビの復調を最後まで行う代わりに、生のサンプリング信号（同相成分と直交成分のストリーム）を出力するように設定できることが発見されました。
この一つの機能が、ハードウェアの性質を変えました。コンピュータが生のサンプルを手にすると、復調はソフトウェアで行われるため、特定の狭い用途のために作られた$30のスティックでも、同調範囲内で誰かがソフトウェアを書いたものであれば何でも復号できるようになります。その後オープンなドライバーが登場し、RTL-SDRはソフトウェア無線への標準的な低価格の入門機器となりました。
内部の構成
2つのチップが処理を担っています。その一つは チューナー で、受信したい周波数を残りの回路で扱える低い周波数へ変換し、もう一つが RTL2832U それをデジタル化してサンプルをUSBへ送り出します。
- チューナーチップ。 R820TまたはR820T2が現在圧倒的に多く使われており、スティックの受信周波数範囲の大部分を決めています。
- RTL2832U復調器。 生のサンプルをストリーミングする部分です。商品説明にこのチップの記載がなければ、そのスティックはRTL-SDRではありません。
- 8ビットコンバーター。 サンプルは8ビットの深さであり、これがダイナミックレンジの主な制限です。近くの強い信号が弱い信号を埋もれさせることがあります。
- 利用可能な帯域幅。 一度に信頼して取得できるのは約2.4MHzです。これを超えると、サンプルが欠落しやすくなります。
どの周波数を受信できますか？
チューナーチップが受信範囲を決めます。R820Tファミリーはおよそ24 MHzから1.7 GHzをカバーし、初心者が聞きたいもののほぼすべてがこの範囲にあります。北米の公共料金メーターが使う900 MHz帯も含まれます。
| チューナーチップ | おおよその範囲 | メモ |
|---|---|---|
| R820T / R820T2 | 約24 MHz～1.7 GHz | 圧倒的に最も一般的；ソフトウェアサポートが最も充実 |
| R828D | 約24 MHz～1.7 GHz | 一部の新しい専用SDRドングルで使用 |
| E4000 | 約52 MHz～2.2 GHz（1.1 GHz付近に空白あり） | 生産終了；上限側は広いが入手しにくい |
| FC0012 / FC0013 | 約22 MHzから約1 GHzまで | 古く、あまり一般的ではない；900 MHz帯には十分 |
約24 MHz未満（短波やアマチュア無線のHF帯）は、標準チューナーではその範囲に届かないため、アップコンバーターか、ダイレクトサンプリング対応のドングルが必要です。
実際の用途
魅力は幅広さです。安価な受信機1台で多くの趣味が楽しめます。一般的な用途には、ADS-Bによる航空機の追跡、気象衛星の画像取得、暗号化されていない公共サービス無線や船舶無線の受信、タイヤ空気圧センサーや無線気象観測機器のデコード、公共料金メーターの読み取りなどがあります。
共通点は、信号がすでに平文で送信されていることです。以前の障壁は受信機のコストだけでした。これらのドングルがその障壁を取り除きました。
どのドングルを買うべきか？
自宅のメーターを読むには、R820T2クラスのチューナーを搭載したRTL2832Uドングルならどれでも構いません。価格はおよそ25～40ドルが目安で、アンテナを交換できるようSMAコネクター付きのものを選んでください。RTL-SDR Blog V4は、実用的なアンテナキットが付属し、重要な部品にもコストを削っていないため、最初におすすめされることが多い製品です。
- 商品説明に次のことが明記されているか確認してください RTL2832U。「USBテレビチューナー」と汎用的に書かれたドングルは、まったく別のチップを使っている場合があります。
- ノーブランドの安価なドングルも動作はしますが、発熱しやすく、温まるにつれて周波数のずれが大きくなります。
- スマートフォンでドングルを使う場合は、給電機能付きUSBハブがあると便利です。これらのドングルは、スマートフォンが供給したがる以上の電流を消費するためです。
RTL-SDRでできないこと
受信専用で、ハードウェアには送信機能がないため、あくまで受動的な傍受の範囲にとどまります。8ビットのサンプリングはダイナミックレンジを制限するため、近くの強い局が周波数の近い弱い信号をかき消すことがあります。また、暗号化されたものは解読できません。メッシュ型のAMIメーターネットワークや暗号化された公共安全システムは、どのソフトウェアを向けても読めないままです。
RTL-SDRで自分のメーターを読む
RTL-SDRは、電気、ガス、水道のスマートメーターを読み取るために必要な唯一のハードウェアです。これらのメーターは900 MHz帯で暗号化されていない信号を送信しているためです。 Utilify Utilifyはデコード、保存、グラフ表示を担当します。ドングルをUSB OTG経由でAndroidスマートフォンやChromebookに接続するか、無料のヘッドレスサーバーを実行するLinuxまたはWindowsのPCにUSBで接続すると、測定値が自分の端末上のローカルSQLiteデータベースに保存されます。
Utilifyは受信のみを行い、送信は一切しません。また、所有するメーター、または監視について明示的な許可を得たメーターのみを監視するためにライセンスされています。実際のセットアップについては、 ステップバイステップガイドを参照してください。信号の意味については、 スマートメーターの周波数とプロトコル.
Utilifyでメーターを読み取る
RTL-SDRドングルを差し込むだけで、数秒で自分のメーターの読み取りを開始できます。公共事業者のアカウントもクラウドも不要です。
その他のガイド
- RTL-SDRでご自宅のスマートメーターを読み取る方法 — ハードウェア、アンテナの設置、最初の測定値。
- スマートメーターの周波数とプロトコル — ERT、SCM、SCM+、IDM、R900の意味。
- Utilifyアプリのページ — 機能、セットアップ方法、無料のヘッドレスサーバー。