Wat is een RTL-SDR-dongle?

Een RTL-SDR is een goedkope USB-stick, oorspronkelijk verkocht als digitale tv-tuner, die in plaats van televisie te decoderen ruwe radiosamples naar je computer streamt. Met gratis software wordt het een breedbandontvanger die ongeveer 24 MHz tot 1,7 GHz bestrijkt, genoeg voor vliegtuigtransponders, weersatellieten, pagers en energiemeters.

Hoe een tvtuner een radio-ontvanger werd

Deze sticks waren ontworpen om digitale DVB-T-televisie op een laptop te ontvangen en werden voor weinig geld verkocht omdat de markt groot was. Rond 2012 ontdekten mensen dat de Realtek RTL2832U-chip erin zo kon worden aangestuurd dat hij het ruwe gesamplede signaal, de in-fase- en quadratuurstroom, doorgaf in plaats van de demodulatie van tv af te maken.

Die ene mogelijkheid verandert wat de hardware is. Zodra een computer de ruwe samples heeft, gebeurt de demodulatie in software, en dezelfde stick van $30, die voor één smal doel was gebouwd, kan alles decoderen binnen zijn afstembereik waarvoor iemand software heeft geschreven. Daarna volgde een open driver, en werd de RTL-SDR het standaard goedkope instapmodel voor software-defined radio.

Wat er in zit

Twee chips doen het werk. Een tuner verschuift de frequentie waar je om geeft naar een frequentie die de rest van de keten aankan, en de RTL2832U digitaliseert die en stuurt de samples via USB.

• Tunerchip. De R820T of R820T2 is verreweg de meest voorkomende; hij bepaalt grotendeels het frequentiebereik van de stick.
• RTL2832U-demodulator. Het onderdeel dat de ruwe samples streamt. Als een advertentie deze chip niet vermeldt, is de stick geen RTL-SDR.
• 8-bitomzetter. Samples zijn 8 bit diep, wat de belangrijkste beperking van het dynamisch bereik is: een sterk signaal in de buurt kan een zwak signaal overstemmen.
• Bruikbare bandbreedte. Ongeveer 2,4 MHz kan tegelijk betrouwbaar worden vastgelegd; verder gaan leidt vaak tot verloren samples.

Welke frequenties kan het ontvangen?

De tunerchip bepaalt het bereik. De R820T-familie dekt ongeveer 24 MHz tot 1,7 GHz, waar vrijwel alles zit wat een beginner wil horen, inclusief de 900 MHz-band die Noord-Amerikaanse energiemeters gebruiken.

Onder ongeveer 24 MHz, de kortegolf- en HF-amateurbanden, is een upconverter of een stick met direct-samplingondersteuning nodig, omdat de standaardtuners daar niet komen.

Waar mensen ze daadwerkelijk voor gebruiken

De aantrekkingskracht zit in de breedte: één goedkope ontvanger, veel hobby's. Veelvoorkomende toepassingen zijn het volgen van vliegtuigen via ADS-B, het ophalen van beelden van weersatellieten, het luisteren naar ongecodeerde publieke diensten- en scheepsradio, het decoderen van bandenspanningssensoren en draadloze weerstations, en het uitlezen van energiemeters.

Wat ze verbindt, is dat de signalen al ongecodeerd worden uitgezonden, en dat de enige drempel tot nu toe de kosten van een ontvanger waren. Deze sticks hebben die drempel weggenomen.

Welke stick moet je kopen?

Voor het uitlezen van je eigen meters koop je een willekeurige RTL2832U-stick met een tuner van de R820T2-klasse, reken je op ongeveer $25 tot $40 en kies je er een met een SMA-aansluiting, zodat je de antenne kunt vervangen. De RTL-SDR Blog V4 is de gebruikelijke eerste aanbeveling, omdat hij met een bruikbaar antennekit komt en niet bezuinigt op de onderdelen die ertoe doen.

• Controleer of de advertentie uitdrukkelijk vermeldt RTL2832U. Generieke "USB-tv-tuner"-sticks kunnen een heel ander chip gebruiken.
• Goedkope no-name-sticks werken wel, maar ze worden warmer en lopen meer af naarmate ze opwarmen.
• Een USB-hub met eigen voeding is de moeite waard als je de stick met een telefoon aanstuurt, omdat deze sticks meer stroom trekken dan een telefoon graag levert.

Wat een RTL-SDR niet kan

Het is uitsluitend een ontvanger: er zit geen zendfunctie in de hardware, waardoor het stevig aan de kant van passief luisteren blijft. De 8-bit-bemonstering beperkt het dynamisch bereik, dus een sterke lokale zender kan iets zwaks in een nabije frequentie overstemmen. En hij kan niets ontcijferen wat versleuteld is: vermaasde AMI-meternetwerken en versleutelde systemen voor openbare veiligheid blijven onleesbaar, welke software je er ook op richt.

Je eigen meter uitlezen met een RTL-SDR

Een RTL-SDR is de enige hardware die nodig is om je eigen elektriciteits-, gas- of watermeter uit te lezen, omdat deze meters ongecodeerd uitzenden in de 900 MHz-band. Utilify Utilify verzorgt het decoderen, opslaan en weergeven van grafieken: steek de dongle via USB OTG in een Android-telefoon of Chromebook, of via USB in een Linux- of Windows-pc met de gratis headless server, en de metingen worden opgeslagen in een lokale SQLite-database op je eigen apparaat.

Utilify ontvangt alleen; het zendt nooit uit en is gelicenseerd voor het monitoren van meters die je bezit of waarvoor je expliciete toestemming hebt. Voor de praktische installatie zie de stapsgewijze handleiding, en voor de betekenis van de signalen zie frequenties en protocollen van slimme meters.