что можно сделать с пейджером
Сам себе пейджинговый оператор
Привет, в этом посте я хочу рассказать как я загорелся одной больной идеей, и создал свою пейджинговую сеть в 2021 году.
В ноябре 2020 на Авито я наткнулся на объявление о продаже пейджера Motorola Advisor всего за 100 рублей и рядом со мной. Погуглив подобные объявления о продаже данной модели пейджера, я понял что этот раритет отдается почти даром. Спустя всего час в руках у меня было чудо техники из 90х. И волна ностальгии, по школьным годам нахлынула на меня, с таким прибором я ходил еще в 1-3 классе. Пейджер был в идеальном состоянии почти ни царапинки. И тут в моей голове забегали тараканы, и я захотел отправить на него сообщение любым способом!
Т.к. в программировании, электронике и радиосвязи я шарю, сразу заказал себе hackrf one. Пока он ехал с али, я успел накопать оригинальную программу для пейджера, схемы, и кабель usb-ttl(uart). На пейджере был установлен пароль на программирование, поэтому пришлось разобрать сие чудо и, припаяв перемычку сбросить его.
Подключение к компу по UART
Далее я немного прошелся по настройкам и определил CAP код(номер пейджера). Для тех кто в танке пейджер работает по следующей схеме: Приемник пейджера включается раз в 32 миллисекунды, и если в эфире присутствует преамбула, то приемник не отключается и ловит посылку. Если адрес посылки(CAP код) соответствует пейджеру, то он ловит сообщение и сохраняя пищит(мол новое сообщение).
В пейджер можно записать до 4х номеров, существуют информационные и почтовые каналы, ведь пейджер можно было ставить программными пинами на специальный модем-приставку, и он мог принимая сообщения выводить их на факс.
Немного поигрался с названием оператора и текстом, кодировка специфичная.
Когда наконец то приехал HACKRF one цель была проста. Надо было отправить сообщение на нужной частоте в кодировке POCSAG 1200бит. Нашел в сети почти готовый стек для GNU-Radio. Получилась такая блок схема. Пришлось повозиться с установкой новых модулей.
Приемник пейджера расстроился из за долгих лет лежания и был потрачен день для настройки наилучшей чувствительности. Также для hackrf был куплен усилитель на 4 ватта. Данный усилитель позволил, с хорошей антенной, покрыть зону около 5 км вокруг дома в городе.
Идея возродить пейджинговую сеть возникла после просмотра старых американских сериалов, где доктора в больницах пользовались только пейджерами, а сотовые телефоны там были запрещены т.к. могли создавать наводки на аппараты жизнеобеспечения. Но сейчас то ли аппараты стали делать лучше, то ли случаев не было, все в больницах пользуются мобильниками.
Может быть есть еще места на планете где пейджинговая связь будет в преимуществе перед мобильной?
А потом я купил себе еще несколько пейджеров и начал создавать сеть, но это уже совсем другая история.
PS: Кстати я в курсе про распределение радио частотного спектра. Пейджеры разных операторов работают на разных частотах. Hackrf one перекрывает все эти диапазоны. Это не инструкция к действию а просто эксперимент.
Использование пейджера в XXI веке
Пейджеры были очень популярны в 90-е годы. В то время я был студентом, и пейджер для меня был чем-то вроде коммуникатора из Star Trek, частью передовых технологий. Забавно вспоминать об этом, потому что теперь я знаю, что технологически протокол пейджинга очень прост. С точки зрения кодирования, пейджер не так уж отличается от беспроводных дверных звонков, которые сейчас продаются за 5 долларов на Aliexpress.
Несмотря на то, что повсеместно пейджеры уже не используются, они всё ещё есть в доме у некоторых людей. Можно ли протестировать пейджер сейчас? Безусловно, и я покажу вам, как это сделать. Давайте начнём.
POCSAG — протокол обмена сообщениями
Допустим, мы хотим отправить сообщение “TEST” на номер “1234”. В двоичной форме оно будет выглядеть примерно так:
А вот как сообщение выглядит в радиоспектре:
Биты кодируются с помощью модуляции с частотной манипуляцией (FSK), с использованием полосы пропускания 9 кГц и скорости 1200 бит в секунду, все это сообщение передается примерно за 0,5 с.
Выглядит просто, и это действительно так. Я пропущу подробности; те, кому интересно, могут прочитать спецификацию протокола. Все эти биты можно легко написать даже на бумаге — в прошлом эти протоколы были простыми, чего не скажешь о современных GSM или Wi-Fi.
В сообщениях POCSAG нет ни аутентификации, ни ключей безопасности — все сообщения для всех клиентов пейджинговой компании доступны в эфире «как есть» и, кстати, могут быть легко декодированы с помощью программного обеспечения для ПК, такого как PDW.
Как клиенты получают свои сообщения? Каждый пейджер имеет уникальный идентификатор, который называется CAP — протокол доступа к каналу, или RIC — код идентификации приёмника. Все пейджеры от пейджинг-провайдера слушают одну и ту же частоту, скажем, 164 МГц. Если код в сообщении равен коду пейджера, пейджер сохраняет сообщение и издаёт громкий звуковой сигнал. Вот и всё. Связь односторонняя, нет обратной отправки подтверждения, у пейджера есть только приёмник, а передатчика нет вообще. Логика и аппаратное обеспечение предельно просты, благодаря чему пейджер может работать более месяца от одной батарейки AAA. Интересно, что пейджеры всё ещё используются в некоторых странах даже сейчас — в больницах или службах неотложной помощи, где важно иметь портативное и лёгкое устройство с длительным временем автономной работы.
Покупка пейджера
Во многих странах по-прежнему доступны пейджинг-провайдеры, с которыми можно подписать контракт и получить новое устройство, но, скажем так, это не слишком увлекательный способ. Я говорю с точки зрения человека, который хочет протестировать пейджер из-за образовательного или ностальгического желания или, может быть, даже имеет дома старый пейджер, сделанный в 1990-х годах. У меня есть хорошая новость — с большой вероятностью он может быть протестирован ещё раз и действительно будет работать. Конечно, не в масштабах всего города, но можно запустить собственную маломощную пейджинговую сеть, по крайней мере в вашей квартире. Сейчас можно купить новый пейджер, но он стоит недёшево. Это первая ссылка, которую я нашёл в Google:
И, наконец, на eBay можно купить подержанный пейджер за 20–50 долларов. Он дешёвый, и это старая винтажная модель, что тоже весело. Но, прежде чем совершать покупку, следует иметь в виду две вещи, которые были описаны ранее в разделе POCSAG:
Чтобы отправить сообщение на пейджер, нужно знать его частоту. У старых пейджеров она написана на обратной стороне. Если вы не знаете частоту и не можете её узнать, пейджер бесполезен.
Чтобы отправить сообщение на пейджер, вам необходимо знать его кэп-код. Это 7-значное число, оно выглядит так: 0001234. Если вы его не знаете, вам понадобится кабель для программирования, чтобы прочитать конфигурацию пейджера.
Рассмотрим практический пример. Я видел этот пейджер Motorola Advisor Gold на eBay (имя продавца скрыто из соображений конфиденциальности):
Цена не такая большая, но стоимость доставки в ЕС составляет почти половину его цены. Ладно, давайте посмотрим на следующее фото:
Мы можем видеть частоту (462,875 МГц) и скорость передачи, но наклейка с кодом доступа была удалена владельцем, возможно, из соображений конфиденциальности, и это не очень хорошо для нас. Можно прочитать кэп-код, но для этого нам нужно купить или изготовить специальный кабель для программирования, а также найти подходящее ПО. Всё это нужно проверять перед покупкой, иначе у нас есть шанс получить «кирпич», который выглядит как пейджер, но не работает. И последняя, необязательная, но важная проверка — мы должны проверить, доступна ли желаемая частота в нашем регионе. Это можно сделать с помощью дешёвого приёмника RTL-SDR и программного обеспечения, такого как HDSDR. Если есть другой сигнал на той же частоте, пейджер также не будет работать. В моём районе частота 462,875 МГц, указанная на обратной стороне пейджера, уже занята, так что в моём случае лучше было найти на рынке другую модель.
Отправка сообщений
Чтобы отправить какие-либо данные на пейджер, мы должны передать сообщение POCSAG, используя соответствующую радиочастоту.
Перед любой передачей, пожалуйста, ознакомьтесь с местными правилами радиосвязи.
Эта статья описывает только техническую возможность, но не юридическую ее сторону, в разных странах правила могут отличаться. Например, в США в соответствии с частью 15 правил FCC, устройства с очень малой мощностью не требуют лицензирования, если излучаемая энергия не превышает 200 мкВ/м на расстоянии 3 метра. Это может обеспечить дальность действия до 30 метров, чего абсолютно достаточно для любых исследовательских или образовательных экспериментов. В других странах правила могут быть иными. Есть 3 простых способа передачи сообщений POCSAG.
Rpitx
Самый простой способ — использовать Raspberry Pi, и, что удивительно, это совершенно бесплатно: с помощью бесплатного opensource ПО rpitx сигнал может быть сгенерирован непосредственно с пина Raspberry Pi. Достаточно надеть на пин GPIO4 короткий провод:
Пейджер достаточно чувствителен, чтобы получить такой сигнал на расстоянии нескольких метров. Чтобы отправить сообщение, нам нужно установить программное обеспечение rpitx и выполнить команду:
Здесь 1000001 — это кэп-код, 465198000 — частота, а 0 — тип сообщения (сообщение может быть одного из 4 типов, например, 0 — только числовое, 3 — буквенно-цифровое). Другие параметры, такие как инверсия сигнала или скорость передачи, также могут быть изменены при необходимости. Выходная мощность однозначно невысокая, но её достаточно для проверки пейджера в квартире. Приложение rpitx работает на удивление хорошо для своей (нулевой) цены, но, конечно, Raspberry Pi в целом не является точным радиочастотным генератором. Частота может быть не на 100 % правильной, и может потребоваться небольшая корректировка значения в диапазоне нескольких килогерц (также хорошо иметь RTL-SDR в качестве контрольного приёмника).
Плата MMDVM
Следующий способ — купить специальную плату MMDVM (Multi-Mode Digital Voice Modem), которую можно прикрепить к Raspberry Pi:
Эта плата содержит передатчик ADF7021 с возможным диапазоном частот 80–940 МГц и небольшую антенну. Несмотря на название, плата MMDVM может передавать не только голос, но и сообщения POCSAG. Чтобы использовать плату, нам необходимо установить приложение MMDVMHost и настроить файл MMDVM.ini (установить желаемую частоту и включить модули «POCSAG» и «Remote Control»). После этого мы можем запустить приложение MMDVMHost (его можно разместить в /etc/rc.local для автозапуска или запустить как службу при необходимости). В другом окне терминала мы можем использовать эту команду для отправки сообщения:
Здесь 7642 — это порт дистанционного управления, 1000001 — код доступа. Использование MMDVMHost немного сложнее и требует некоторых знаний Linux, но выходной сигнал лучше по сравнению с использованием пина Raspberry Pi в качестве вывода.
GNU Radio
Людям, у которых нет Raspberry Pi, но есть LimeSDR, HackRF, USRP или любой другой приёмопередатчик SDR, можно отправлять сообщения POCSAG с помощью GNU Radio.
Существует несколько кодировщиков POCSAG, я нашёл модуль gr-pocsag от ON1ARF самым простым в использовании: он даже не требует установки и может работать из любой папки.
Описание блоков GNU Radio выходит далеко за рамки этой статьи, желающие могут самостоятельно проверить страницу gr-pocsag. Все описанные решения маломощные. Те, кто хочет большей дальности, могут использовать специальный радиопередатчик, такой как Motorola GM-350, который может обеспечить дальность действия в несколько километров, но для этого типа передачи, очевидно, потребуется действующая лицензия.
Настройка пейджера
Другие модели, такие как Alphapoc, можно настроить вручную, даже без программного обеспечения, или с помощью относительно дешевого инструмента программирования через USB. Старые, выпущенные в 1990-х годах пейджеры Motorola Advisor, имеют 3 контакта последовательного порта (можно использовать USB-Serial):
Программное обеспечение для этих пейджеров требует среды MS-DOS, но может запускаться с помощью DOSBox. У более новых (около 1997 г. выпуска) пейджеров Motorola Advisor Gold есть двухконтактный интерфейс. Я нашел эту схему подключения в Интернете, но сам не проверял:
Пейджеры Motorola требуют старого программного обеспечения, написанного для MS-DOS, его можно найти в Интернете. Увы, многие страницы и ссылки, созданные 20 лет назад, сейчас недоступны — когда речь идёт о вещах, созданных 20 лет назад, возникает хорошо известная проблема «вымирания ссылок». Другая проблема, которая может возникнуть, — многие операторы пейджинга использовали пароль для предотвращения изменения конфигурации пейджера. Возможно, это было сделано из соображений безопасности: после изменения кэп-кода владелец пейджера может читать сообщения, предназначенные для другого клиента. Если конфигурация пейджера защищена паролем, при чтении настроек появится запрос:
Этот пароль можно прочитать из EEPROM пейджера с помощью созданных энтузиастами сторонних инструментов, но для этого потребуются некоторые навыки пайки.
Заключение
Было весело протестировать пейджинг и исследовать, как он работает.
Также очевидно, что нет никакой гарантии, когда вы покупаете вещи 20-летней давности — даже если продавец пишет «проверено» в описании, максимум, что он сделал, — это поставил батарею и проверил логотип на экране. Я не ожидаю, что продавцы знают о частотах или кодах доступа. Но в моём случае это было сделано для развлечения и самообразования, так что проблем с этим нет, даже если что-то не работает.
Ещё одна проблема, с которой я столкнулся при тестировании пейджеров, — это «вымирание ссылок». Раньше все думали, что «Google знает всё» и «информация в Интернете бесплатна», но на самом деле это не так. Хранение файлов и размещение сайтов стоят денег, через некоторое время веб-страницы становятся недоступными. Многие старые сообщения на форуме имеют мёртвые ссылки и содержат пустые квадраты вместо изображений. При попытке найти информацию о старых вещах всё это стало очевидным. Мне удалось найти полезное программное обеспечение на некоторых старых и заброшенных веб-страницах, но нет гарантии, что эти ссылки будут живы в течение длительного времени.
Могут быть и юридические причины, например, я не уверен, что Motorola официально разрешила кому-то публиковать программное обеспечение для программирования своих пейджеров, даже если публикация сделана 25 лет назад. Но для сохранения технического наследия может быть важно сохранить такие вещи. Наконец, пейджеры можно протестировать, и это весело.
Для тех, кто хочет провести больше тестов в более крупном масштабе, также можно использовать POCSAG на любительских радиочастотах и присоединиться к сети любительского радио DAPNET (децентрализованная любительская пейджинговая сеть). Для этого потребуется лицензия любительского радио, но для тех, кто интересуется цифровой связью, она может оказаться достойной её получения. Желаю всем читателям удачи и интересных экспериментов!
Несмотря на возраст этого вида связи, пейджерам до сих пор находится применение. Но если для технологии, 20 лет — это уже солидный возраст, то для языков программирования это еще даже не юность. Например С++, созданный Бьёрном Страуструпом аж в 1983 — до сих пор в топе самых популярных языков в мире благодаря своей чистой и красивой логике и гибкости. Если вы хотите разнообразить свой набор скилов этим языком — обратите внимание на наш курс по разработке на С++, ведь этот язык для миллионов программистов был и остаётся не менее важным, чем английский.
Узнайте, как прокачаться и в других специальностях или освоить их с нуля:
Пейджеры — это свобода, которой сейчас нет. Ностальгируем по маленьким пищащим коробочкам
Эпоха пейджеров давно прошла, от нее остались лишь воспоминания. По крайней мере, в Беларуси. Во многих странах с развитым телекоммуникационным рынком эти средства связи до сих пор используются. Почему? Они более устойчивы к сбоям и значительным нагрузкам, по этой причине пейджеры применяются службами спасения, медиками, сервисными службами и так далее.
Нам же остается лишь вспоминать эти пищащие коробочки, внешний вид которых у молодого поколения вызовет, скорее всего, вопрос «что это?». Или, как в случае с кассетным плеером, «зачем оно нужно, когда есть мобильник?». Да, мобильные телефоны, а затем смартфоны вытеснили «теплые ламповые» пейджеры из нашей жизни, но от ностальгии никуда не деться.
«Неки», «Моторолы», крутые 4-строчные пейджеры, не прижившиеся 7-строчные, мемы (в прошлом их называли «перлами»), родившиеся во время диктовки сообщений операторам, а затем транслировавшиеся по радио… Целый пласт культуры, ставший историей.
«Ты забыл пейджер дома», — любящая мама или бдительная супруга могли отправить и не такое.
Onliner.by решил вспомнить, как это было: сложнее всего оказалось найти человека, который стоял у истоков «белорусских пейджеров» и заручиться согласием вспомнить былое. Некоторые бывшие сотрудники пейджинговых компаний занимают высокие посты в компаниях, предоставляющих услуги сотовой связи, и с трудом могут найти время пообщаться, кто-то не хочет ворошить прошлое.
Однако нам все же удалось связаться с Игорем Кривоносом, отработавшим гендиректором одной из наиболее продвинутых во всех смыслах пейджинговых компаний того времени — «РадиоПейдж». Много воды утекло с тех пор: все же эра пейджинга в Беларуси завершилась больше 10 лет назад, но есть что вспомнить.
«Официально» пейджеры появились в Беларуси в середине 90-х годов прошлого века — позже, чем в остальном мире, но свою аудиторию они успели обрести. «Как все передовое, пейджеры до нас добрались с опозданием», — вспоминает наш собеседник.
В определенный момент в стране работало семь компаний, что для локального рынка связи много. До прихода на рынок velcom в 1999 году все шло как нельзя лучше, да и с началом работы этого оператора ситуация не сильно изменилась: мобильники были дорогими, как связь. Ну а «БелСел» был «первым» и одновременно «оператором для избранных».
Пейджеры стали символом делового человека, технического прогресса — устройства были более массовым продуктом, чем телефоны, давали новое чувство мобильности, обеспечивали постоянно связь с миром. Сейчас это звучит смешно и даже нелепо, но в те далекие времена все выглядело иначе.
«Да, в 2000-м уже наблюдался некоторый спад, но он не был особенно заметным: цена на пейджинг оставалась привлекательнее, чем на сотовую связь. А вот начиная с 2003 года, то есть после прихода МТС в 2002-м с его 30 рублями за минуту — и это без НДС, случился резкий провал».
«Может, это звучит странно, но тогда была большая категория людей, которая принципиально хотела иметь именно пейджер, — рассказывает Игорь. — В односторонней связи была своя прелесть. Представьте: специалист, который должен только получать информацию, не более того. Сейчас люди просто болтают по телефону. Да и в пейджере есть элемент свободы: сообщение можно было „не заметить“ („не дошло“, „дошло не полностью“ — нужное подчеркнуть), чего не сделаешь с мобильным звонком».
Несмотря на спад, система оставалась прибыльной и окупаемой. По словам эксперта, в Канаде, США, Австралии и Китае наблюдался бум пейджинга, когда в Беларуси он терял актуальность. Объяснение тому простое: с помощью данной технологии можно покрыть большие площади. Вышка, установленная в Минске на Партизанском проспекте, например, добивала до Барановичей — радиус порядка 120 км.
Покрытие было качественным (с определенными оговорками, конечно), но приходилось использовать и дополнительные устройства для усиления сигнала. И если были специальные антенны, высокообразованные Кулибины придумали свой вариант, или, как теперь принято говорить, лайфхак: обмотать пейджер проволокой, а конец вытянуть вверх — индуктивная связь делает свое дело. У студентов были свои «лайфхаки»: они использовали пейджеры для сдачи экзаменов — начинались времена высокотехнологичных шпаргалок.
Сегодня стоит больших трудов отписаться от кучи информационных сервисов, рассылок, но и во времена пейджеров также работали различные поставщики контента, который можно было получать как бесплатно, так и за деньги. Прогноз погоды, рассылка анекдотов…
Пейджинговые абоненты с удовольствием подписывались на них и радовались писку, раздававшемуся, когда поступало сообщение. Главное, чтобы это произошло на виду у всех, и тогда можно было сделать умный вид делового человека (конечно, действительно деловые люди относились к устройству иначе). «У нас даже был договор с „колдуньей“ — мы ее так называли. Она составляла нам гороскопы», — усмехается Игорь. Для корпоративных клиентов операторы предлагали свои «плюшки». Например, большой начальник мог объявить общий сбор, устроив одним звонком «спам»-рассылку для всех подчиненных.
Сколько же было абонентов у пейджинговых компаний? Сейчас такую статистику найти сложно, но тот же «РадиоПейдж» выдавал номера, начинающиеся со 120 тыс. Сюда добавить абонентские базы остальных операторов — и выйдет немалая аудитория. Сложно представить, что они вытворяли…
«Самое веселое время начиналось под вечер. Муж должен вернуться домой, а его все нет. Жены начинали разыскивать своих мужиков — и что они только ни диктовали… Самые интересные сообщения мы сохраняли [смеется — прим. Onliner.by]».
Трудно предположить, но в кол-центре компании в пик ее активности работало до 120 операторов, которые слышали немало забавного. При этом они пытались обходить острые углы всеми доступными способами: встречались подогретые спиртным (или эмоциями) личности, которые ну совершенно не стеснялись в выражениях, а вот адресат всех тонкостей такой речи мог и не оценить.
«„А давайте заменим слово «скот» на «ты нехорошее или грязное животное»“, — приходилось выходить из сложных ситуаций примерно так, — пояснил Игорь. — Проще говоря, нужно было искать компромисс между требованиями законодательства и интересами клиента. Конечно, иногда было сложно доказать звонящему, что написать „сволочь“ — это не очень вежливо. „Да какой он «нехороший человек» — он настоящая сволочь!“».
Кстати, работали на телефоне только девушки: для парней эта работа не особенно подходила по ряду причин, да и клиентам было комфортнее разговаривать с девушками.
Почему пейджеры вымерли в Беларуси?
Интересно, но сами операторы понимали, что неконтролируемая конкуренция может погубить весь бизнес: чрезмерный демпинг, например, плохо скажется на направлении в целом. Тем, кто игнорировал негласные правила, мягко указывали на ошибку. «Надо было избегать крайностей — монополии и бездумной конкуренции, когда участников рынка слишком много».
«Примерно в 2004 году, не могу сказать точнее, было принято положение, согласно которому вводились жесткие правила по оплате используемого частотного ресурса», — рассказывает наш собеседник. Тогда вовсю работали два сотовых оператора, что, вероятно, подтолкнуло регулятор к определенным шагам. Однако в расчет не принималось то, что пейджинговые операторы имели несоизмеримо меньшую прибыль и не эксплуатировали широкий частотный диапазон.
«Формула расчета была такова, что практически все деньги уходили на оплату частотного ресурса и компании начали закрываться. Первой закрылась MDF, ушли мелкие операторы, которые даже не успели пробиться, мы были одними из последних». Также не удалось протолкнуть идею двухстороннего пейджинга — ее зарубили на корню, да и сотовые операторы, вероятно, активно продвигали свои интересы.
Были попытки переориентировать бизнес, но особого успеха никто не добился. Некоторые услуги — например, GPS-трекинг грузов и автомобилей — не прижились (хотя были положительные результаты по «отлову» угнанных авто). Вероятно, рынок на тот момент не созрел к таким технологичным решениям, да и цена за оборудование казалась высокой. Кто-то ушел в провайдеры интернета, кто-то занялся поставкой развлекательного контента для сотовых абонентов. Но что было, то было.
Сегодня в Беларуси есть компании, в которых действует внутренний пейджинг, вероятно, кто-то предоставляет услуги ограниченному кругу клиентов: лицензию на данный вид деятельности получить можно, технически обеспечить также не проблема.
Остается вопрос: как скоро вымрут мобильники и что придет им на смену?