Garuda, Gawai Darurat Radio Amatir adalah inisiatif hardware platform yang dibuat oleh Penulis untuk mengisi kekosongan komunikasi digital darurat pada situasi kebencanaan.

Pendahuluan

Bencana alam adalah alasan utama (raison d’être) dari sistem jaringan darurat berbasiskan radio amatir. Saat semua jaringan terputus, jaringan radio menjadi pilihan utama. Namun pada saat badai Harvey di Amerika Serikat, jaringan telepon ataupun internet sudah cukup stabil, yaitu 95% jaringan seluler tetap berfungsi, sehingga komunikasi dapat berjalan dengan normal, Facebook dan Twitter pun dapat diakses normal. Sistem komunikasi darurat sudah tidak lagi berguna di Amerika Serikat, namun di wilayah rawan bencana seperti di Indonesia, jaringan komunikasi seluler umumnya juga mati pada saat bencana.

Komunikasi taktis diperlukan untuk memetakan kondisi kebencanaan, usaha pencarian dan penyelamatan, maupun komunikasi singkat antar petugas. APRS adalah salah satu protokol komunikasi taktis untuk keperluan radio amatir. APRS dapat digunakan untuk mengirimkan pesan antar petugas maupun melaporkan kondisi lapangan dengan laporan berbasis objek. Selain untuk laporandan pengiriman pesan, APRS juga dapat memberikan penjejakan masing-masing petugas di saat situasi kebencanaan.

Automatic Packet Reporting System

Sebuah jaringan APRS lokal dapat terdiri dari berbagai stasiun radio APRS dan digipeater APRS. Digipeater umumnya dipasang pada ketinggian tertentu sehingga dapat mencapai area yang luas. Layaknya sebuah voice repeater, digipeater dapat memancarkan ulang transmisi dengan daya yang lebih besar sehingga dapat menjangkau area yang lebih luas.

Untuk membuat purwarupa jaringan APRS, diperlukan pemancar/penerima radio (transceiver) dan sebuah modem. Modem APRS ini dapat diprogram untuk terhubung dengan sebuah host computer atau mobile phone, atau standalone untuk difungsikan sebagai digipeater.

Pengembangan Purwarupa

Untuk purwarupa sistem ini, Penulis ingin menggunakan pemancar/penerima radio berbasis modulasi LoRa. Modulasi LoRa adalah salah satu modulasi modern berbasis spread spectrum yang memiliki sensitivitas yang tinggi. Untuk memastikan modul yang dipakai tidak mengalami degradasi performa RF, pengembangan purwarupa perlu memisahkan modul radio dengan modul APRS modem. Pengembangan modul transceiver dapat menggunakan modul LoRa yang sudah terdiri dari modul Power Amplifier dan RF switch dan konektor RF yang sesuai. Koneksi digital dari modul dapat dilakukan di PCB terpisah agar meminimalisir penjaluran PCB di modul radio. Modul RF perlu diberi perhatian khusus sehingga PCB yang dibuat untuk modul ini harus presisi, penggunaan PCB profesional sangat diperlukan dari tahap purwarupa awal.

Untuk pengembangan modul modem APRS dapat dilakukan diatas PCB berlubang (perfboard) karena hanya menggunakan sinyal digital. Purwarupa awal dari sistem dapat menggunakan development board Arduino untuk mengatur komunikasi dengan modul radio. Penggunaan development board Arduino ini dapat selanjutnya dikembangkan menjadi standalone Arduino dengan komponen pendukung dalam satu board yang diletakkan di atas modul radio untuk menjadikan purwarupa operasional.

Progres perkembangan purwarupa dan segala pengembangan perangkat keras maupun perangkat lunak akan saya sampaikan di GitHub dan melalui blog post ini. Jika ada masukan, silahkan berikan komentar di artikel ini.