Konsep ROIP RF Simplex JASRA

Am

Telah beberapa lama cetusan idea untuk melaksanakan satu projek Radio Over Internet Protocol (ROIP) telah dibincangkan konsepnya untuk dilaksanakan diperingkat JASRA. Tujuannya ialah untuk menghubungkan semua tempat-tempat diserata pelusuk tempat, bukan sahaja di Johor, malah dimana-mana sahaja yang mempunyai sambungan internet sama ada menggunakan talian tetap atau selular. Konsep ini tidak berniat untuk menggantikan fungsi repeater yang seratus peratus menggunakan radio frekuensi, tetapi projek untuk sumber komunikasi Radio Frekuensi altenatif secara hybrid, iaitu kombinasi RF dan ROIP. Malah jangkauan capaian coverage nya akan begitu luas, bukan sahaja di dalam negara, malah hingga ke luar negara.

Konsep Pengunaan Kuasa Rendah dan Sistem Operasi / Aplikasi Sumber Terbuka

Konsep yang dicadangkan ialah menggunakan alat yang menggunakan kuasa yang rendah (low power consumption device) yang boleh disambungkan ke radio dan internet. Alat tersebut menggantikan penggunaan PC yang memerlukan kuasa yang banyak, disamping penggunaan sistem operasi sumber terbuka dan aplikasi Voice Over Internet Protocol (VOIP) sumber terbuka yang di tambah fungsinya supaya boleh menjadi ROIP yang disambungkan ke radio. Inisiatif penggunaan perisian sumber terbuka dapat mengelakkan penggunaan perisian komersial yang berbayar, selain dari itu menghindari dari aktiviti dan amalan salah menggunakan perisian komersial ‘crack’ yang secara terangnya menyalahi undang-undang.

Hardware

Biro IT JASRA telah memulakan langkah dengan menjadikan idea dan perbincangan secara teori menjadi kenyataan apabila 9W2FNZ Firdaus selaku Ketua Biro IT JASRA telah memulakan ujikaji dan eksperimen penggunaan Raspberry PI, satu alat yang telah lama berada dipasaran yang banyak digunakan untuk projek-projek seperti robotic, artificial intelligence dan lain-lain di peringkat sekolah, kolej atau institusi pengajian tinggi. Alat sebesar kotak rokok ini sememangnya sangat kecil dan hanya memerlukan kuasa DC 5V sahaja untuk membolehkannya bekerja.

Rapberry PI juga diketahui boleh dipasang dengan sistem operasi yang dilengkapkan dengan Graphical User Interface (GUI) dengan memilih paparan antara muka yang ringan. Contoh sistem operasi yang popular yang dilengkapi dengan GUI ialah Raspbian. Ini bermaksud dengan alat sebesar kotak rokok ini, anda boleh bekerja seperti mana menggunakan PC atau laptop. Namun, tidak adil sekiranya membandingkan kemampuannya seperti  PC atau laptop kerana Raspberry PI direka cipta untuk ringkas, murah dan mudah alih dan sudah tentunya keupayaannya hanya terhad kepada kerja-kerja ringan seperti word processor atau aplikasi ringan yang lain.

Selain dari boleh digunakan seperti PC, bagi penggemar dan peminat yang ingin membuat projek-projek khas, GUI tidak perlu dipasang, menjadikan ianya lebih ringan dengan memasang aplikasi yang penting sahaja dan perlu diakses dan dikonfigurasi secara command line. Ini yang menarik kerana alat ini jika fungsinya dijadikan server atau client untuk sesuatu aplikasi, ianya lebih ringan dan tidak memerlukan penggunaan memori yang banyak, selain dari itu menjadikan ianya sangat stabil dan tidak mudah ‘crash’.

Konsep ROIP Linking Repeater Lokal dan RF Simplex

Dari awal lagi telah ditekankan bahawa projek ini mengkhususkan kepada ROIP yang mana end user atau pengguna akhir akan menggunakan radio. Konsep ini dititik beratkan dikalangan pengguna dan aktivis radio amatur dimana walau apa pun teknologi yang digunakan ditengah-tengah, dihujungnya tetap Radio Frekuensi. Oleh itu, Biro IT JASRA telah mengusahakan interface board yang boleh terus di plug in kepada Raspberry PI tanpa perlu terlalu banyak sambungan wayar, seterusnya boleh disambungkan ke USB Sound Card dan seterusnya ke radio.

Contoh yang sedia ada ialah penggunaan ROIP Gateway Echolink. Mengapa tidak menggunakan Echolink? Secara jelasnya server echolink dikawal oleh pemilik echolink dan server mereka berada di Eropah dan Amerika, kita hanya menjadi client. Jarak kita di Asia Tenggara yang jauh mengakibatkan berlakunya delay dengan ping yang tinggi terutama diwaktu puncak. 

Selain dari itu, adalah rugi sekiranya server VPS JASRA dengan spesifikasi kelajuan internet upload dan download 2 GB/s tidak digunakan sepenuhnya dan dengan membuat server sendiri, kita mempunyai kawalan sepenuhnya terhadap server dan aplikasi VOIP / ROIP tersebut, selain dari lokasi server di data centre yang sangat berhampiran dengan kita.

Mengapa Projek Ini Perlu Diusahakan dan Perlu Mendapat Sokongan Padu Dari Pengurusan JASRA Dan Ahli-ahli JASRA

Seperti yang telah kita sedia ketahui, selaku pengamal radio amatur, walau apa pun, penggunaan Radio Frekuensi tetap menjadi asas perjuangan. Ini kerana Radio Frekuensi tetap boleh bekerja dalam suasana darurat atau kecemasan dimana andaiannya huru hara berlaku apabila semua sistem komunikasi komersial gagal berfungsi tanpa bekalan elektrik dalam tempoh yang lama.

Namun, dalam suasana aman dan normal, tidak menjadi permasalahan sekiranya Radio Frequensi dibantu jangkauan pencapaiannya dengan internet. Ini bermaksud, ROIP ini boleh dipergunakan untuk menghubungkan repeater lokal dengan repeater lokal yang lain yang jaraknya beratus kilometer, walau diceruk mana sekalipun dengan syarat ada sambungan internet.

Begitu juga penggunaan frekuensi simplex boleh diperluaskan untuk menghubungkan Daerah-daerah, bandar, pekan, kampung-kampung atau taman perumahan dengan mengadakan ROIP Gateway ditempat masing-masing. Kita boleh menggalakkan ahli-ahli JASRA untuk menjadi sukarelawan dengan menempatkan ROIP Gateway di base station masing-masing dengan memberi penerangan yang jelas peralatan yang perlu ada, bantuan nasihat dan penyediaan interface dengan kos yang minima.

Penempatan ROIP Gateway

Penggunaan alat low power consumption device ini sangat memberi kelebihan kerana dengan mudahnya boleh dipasang dimana-mana lokasi yang bersesuaian atau dikawasan terpencil, umpama di atas gunung dengan menggunakan kuasa solar dengan perbelajaan yang minimum, malah banyak tempat yang terpencil telah ada coverage internet sama ada 3G atau 4G. Dengan memasang simcard ke modem router, ROIP Gateway ini dengan mudahnya tersambung ke server.

Selain dari itu, ROIP Gateway mobile juga boleh diusahakan yang portable dan boleh dibawa kemana-mana, selain dari pemasangan di base station.

Kerja-kerja Kajian dan Pembangunan (R & D)

R & D oleh Biro IT JASRA terutamanya telah dimulakan lebih awal sebenarnya. Bermula pada 2018 apabila JASRA telah menyewa Virtual Private Server sendiri untuk menempatkan laman web dan sistem keahlian online, perisian server VOIP sumber terbuka telah dipasang untuk memaksimakan dan memperlbagaikan penggunaan server.

Seterusnya pada 14 Febuari 2020, mencatat sejarah apabila R & D untuk sistem operasi, aplikasi client dan interface telah dimulakan. Akhirnya pada 19 Febuari, produk akhir untuk interface ROIP telah berjaya direka cipta.

Sangat menarik apabila interface tersebut menggunakan microcontroller ATmega328P yang perlu diprogramkan terlebih dahulu supaya dapat berfungsi untuk kegunaannya. As of 2013 the ATmega328 is commonly used in many projects and autonomous systems where a simple, low-powered, low-cost micro-controller is needed. Perhaps the most common implementation of this chip is on the popular Arduino development platform, namely the Arduino Uno and Arduino Nano models. Wikipedia.

Produk Akhir

Gambar dibawah menunjukkan produk PC Board akhir yang perlu ditempah.

 

Peralatan Yang Perlu Untuk ROIP Gateway

– Raspberry PI dengan microusb power supply (charger HP)

– Interface Board

– USB Sound Card

– Radio, sama ada Handy Talkie atau rig dan power supply

– Antenna dan feeder cable

– Sambungan internet

Frekuensi Internet Gateway

Berdasarkan kepada Guidelines For Amateur Radio Services in Malaysia, Second Edition 01 March 2012, mukasurat 71, terdapat lapan frekuensi simplex VHF yang boleh digunakan iaitu

– 144.7250 MHz

– 144.7500 MHz

– 144.7750 MHz

– 144.8000 MHz

– 144.8250 MHz

– 144.8500 MHz

– 144.8750 MHz

– 144.9000 MHz

Walau bagaimanapun, tidak dinyatakan band plan untuk frekuensi dalam UHF untuk Internet Gateway dan barangkali perlu dirujuk kepada SKMM untuk pencerahan kemudian. Jelasnya, semua nodes Internet Gateway memerlukan Apperatus Assignment untuk tujuan itu.

Potensi Untuk Pasaran Tempatan dan Luar Negara

R & D yang berterusan dengan penambahbaikan board interface memungkinkan bahawa produk ini boleh dipasarkan kemudian kepada sama ada kepada pengamal radio amatur atau juga untuk kegunaan komersial, di dalam atau di luar negara. Potensi pasarannya sangat luas, terutama dengan kelebihan penggunaan low power device dan penggunaan perisian server dan client sumber terbuka sudah tentu boleh menarik minat, apatah lagi boleh menggunakan server sendiri dimana kita mempunyai kawalan mutlak keatasnya.

Rancangan Masa Hadapan

Memperkemaskinikan lagi interface board dengan integrated build in sound card.

Membuat interface board khusus untuk sambungan ke laptop/PC dan terus ke radio untuk digital mode

Membuat interface board khusus untuk ke mobile phone ke radio

Cadangan Kepada JASRA

Pembiayaan Tempahan Interface Board. Adalah dicadangkan supaya JASRA dapat membiayai kos modal untuk perolehan tempahan board interface dan komponennya. Selain dari itu, adalah wajar juga saguhati perlu dipertimbangkan kepada Ketua Biro IT JASRA yang bertungkus lumus membuat kajian dengan mengorbankan banyak masa dan tenaga supaya projek ini berhasil dan menjadi kenyataan.

Membuat Linking Repeater Lokal. Terdapat beberapa repeater lokal yang aktif, antaranya 9M4RML (UHF) di Melaka, 9M4RJP (UHF)  dan 9M4RJB (VHF) di Johor Bahru. Adalah dicadangkan JASRA membiayai kos membuat linking menggunakan ROIP kepada repeater tersebut.

Secara tidak langsung, pencapaian ini menjadikan JASRA maju selangkah lagi kehadapan dalam usaha pembangunan industri peralatan radio amatur.

Versi PDF Kertas_Cadangan_ROIP_JASRA