Всех приветствую! В связи со сложностью съемок и отсутствием желания продолжаю писать статьи. Многим моим знакомым наверное хотелось бы снова увидеть новый ролик на YouTube, однако из-за замедлений пользуемся тем, что имеем. В связи с этой ситуацией, а также под порывами своих радиолюбительских желаний, публикую статейку по обзору устройств для общения в децентрализованной сети meshtastic.
Для начала для незнающих поясню что это такое: существует такой протокол для передачи данных Lora. Суть его состоит в особенной технологии модуляции передаваемого сигнала, которая позволяет распознавать его практически на уровне шума. Это дает возможность использовать маломощные компактные устройства для передачи данных. На основе данной технологии, к примеру, работают брелки автомобильных сигнализаций.
Что это означает на практике?
-Во первых диапазон работы этих устройств безлецензионный. Конечно есть рамки частот в которых работают модули, но вам не нужно будет получать радиолюбительский позывной, если вы работаете при разрешенных уровнях мощности и на разрешенной частоте.
-Во вторых при таких небольших мощностях устройство получается небольшое и компактное, что позволяет его носить с собой в кармане.
-В третьих дальность связи при мощности не более 100 мВт может достигать в несколько десятков километров.
Но все это касается устройств Lora, а что же такое Meshtastic?
Meshtastic это проект с открытым исходным кодом, для обеспечения передачи текстовых сообщений между корреспондентами. В общем плане это небольшие текстовые радиостанции, которые в паре со смартфоном/компьютером (А иногда и без них) позволяют общаться людям, имеющим такие устройства.
Ниже представлена картинка, которая позволяет понять смысл работы:
Каждое устройство (Узел или как его чаще называют - нода) является элементом децентрализованной сети, и выступает как в качестве радиостанции, так и ретранслятора. При этом сообщения защищены симметричным шифрованием AES-256 в режиме CTR, что не позволяет ретранслирующим нодам прочитать сообщения, адресованные не им. У каждого пользователя есть личный ключ шифрования, который при желании легко обновляется. В общем же чате данные сообщения доходят до всех участников, что особенно важно при использовании устройств например при аварийно-спасательных работах. При этом важным вактом является наличие таких устройств вокруг вас. Ведь сеть децентрализована, и стабильность ее работы зависит от каждого пользователя.
Зачем же это все нужно?
В условиях отсутствия телефонной связи, в отсутстувии сетевого соединения вы можете оставаться в контакте с людьми, и не пропустить важную для вас информацию. Это особенно актуально в условиях чрезвычайных ситуаций (Пожаров, наводнений, массовых беспорядков и т.д). При наличии такой сети в городе можно получить новость от друга или близкого, убедиться в том, что все в порядке, или узнать куда нужно срочно прибыть для помощи.
Также зачастую у модулей на борту присутствует простой GPS приемник, который при работе дает возможность послать свои координаты, вместе с сигналом бедствия.
С технологией и возможностями разобрались. Теперь ответим на вопрос, какие устройства можно выбрать?
В первую очередь необходимо определиться с диапазоном частот. Есть 2 варианта: 433 МГц и 868 МГц. Оба диапазона являются безлицензионными и на оба диапазона существуют в продаже готовые устройства. Какой выбрать?
433 МГц - устройства могут передавать данные на бОльшие расстояния, но размеры антенн тоже больше. Выбор устройств и число корреспондентов меньше, даже в крупных городах. Диапазон зачастую зашумлен из-за небольших радиостанций LPD, а также работы РЭБ.
868 МГц - дальность связи меньше, но диапазон чище, антенны компактнее как и сами устройства. Большинство пользователей сидят именно на этой частоте.
С частотой тоже определились, идем дальше. Можно собрать собственный узел, но я, как ленивый пользователь захотел выбрать готовое решения. Их в этой статье и рассмотрим.
Устройства, которыми я пользовался:
Моим первым устройством был t-beam. Причем изначально без корпуса:
Есть и Wi-Fi и GPS. Но компановка не удобная, корпус также где-то нужно надыбать, его мне печатал друг. Выглядит это примерно так:
Как по мне конструкция неудобная, название т-палуба вполне себя оправдывает. Цена в районе 3000 - 4000 р. также более менее, но есть и более интересные варианты. Дисплей хоть и на светодиодах, но не цветной, потребляет лишнюю энергию. Аккумулятор 18650 хоть и распространен, но даже с ним на автономность более 1 суток расчитывать не стоит. Управление 1 кнопкой неудобно, без смартфона данная нода практически кирпич, только если заранее не запрограммировать в нее сообщения.
Следующим устройством было t-deck:
Очень интересное устройство. Похож на старый телефон. Позволяет настроить много параметров без смартфона. Можно загрузить оффлайн карты и пользоваться как навигатором при желании. Также можно писать сообщения прямо с клавиатуры. Из минусов - неудобное меню и сложности с программированием и подключением к смартфону. Если вам не нужна связка нода+смартфон - отличный вариант. К сожалению я взял его на 433 МГц по незнанию, и сейчас практически не пользуюсь. Также не понравилась вынесенная кнопка ресет, которую очень легко нажать и потерять время на перезагрузке девайса. Корпус хлипкий и не защищенный. Цена достаточно высокая около 10 000 - 12 000 р. Как по мне - неоправдано.
Теперь о Thinknode M1:
На данный момент мой фаворит и основное устройство. Размеры весьма компактные, зарядки хватает около 2 суток. Имеет дисплей e-link что позволяет экономить энергию. Имеет отдельный переключатель GPS, что позволяет при необходимости быстро включить/выключить его, без ползания в настройках. 2 кнопок конечно маловато, но за счет кастомной прошивки отрабатывают хорошо. Крутилка сверху является и переключателем и регулировкой яркости подсветки, очень удобное решение. Стоимость от 4000 до 6000 р.
о t-echo:
Покупался как стационарный узерл, для работы с антенной типа волновой канал (уда яги). С задачами справляется, но менее удобный чем thinknode. Тоже на e-link дисплее. Но имеет только 1 кнопку, и снова быстродоступный ресет. Подсветку можно включить с помощью емкостной кнопки. Сзади защищен не очень хорошо, если намочить, думаю плата и помереть может. Как по мне менее интересный вариант, но тоже актуальный. Стоит эхо от 3000 до 4000 р.
Других вариантов масса. Как самодельных, так и готовых устройств. Полный перечень можно найти на сайте https://flasher.meshtastic.org/ Там же можно скачать актуальную прошивку и запрограммировать ноду. К сожалению большинство готовых устройств продается только на aliexpress и ждать их можно долго, но такова плата за желание обладать готовым устройством.
О настройке
Как вы думаю понимаете, после покупки ноды ее следует настроить. Для этого нужно поискать в интернете данные о актуальном состоянии сети в вашем городе. Для 868 МГц это ru регион и второй частотный слот. Также лучше всего обновить вашу ноду перед настройкой, чтобы не перенастраивать ее при координальных изменениях прошивки.
О нюансах
Для работы с нодами как вы поняли желательно иметь смартфон или ПК, но сразу скажу что для работы с ПК потребуется интернет, так как соединение происходит через браузер. Да прошивать удобно и можно, но отдельной exe программки нет. Что как по мне делает нецелесообразным использование meshtastic с ПК.
Также у разных нод разные способы обновления прошивки. Я знаю как минимум про 2 варианта: через прошивальщик, на который кинул ссылку, а также через ввод устройств в режим загрузчика. Во втором варианте у вас на ПК появляется виртуальный диск. в который нужно скинуть файл прошивки формата UF2. Сам файл скачивается с сайте прошивальщика/прошивок или компилится вами лично.
GPS сигналы в крупных городах могут не работать, и ваше местоположение может кинуть куда угодно, например в аэропорт домодедово) Если вам это не нравится - вы можете включить режим фиксированной геопозиции и ввести свои личные координаты.
Я работаю под android и приложение отличное, но пока там нет оффлайн карт. Ждем появятся ли они в будущем.
Дальность связи в сети ограничена числом хопов (Прыжков). Помните про режим ретрансляции из начала статьи? Так вот каждое сообщение может преодолеть лишь некоторое конечное число ретрансляций. В текущем моменте это 7. Реально в условиях Москвы, покрытие практически полностью покрывает город с частью пригорода. Но опять же, это обусловлено большим числом нод. При этом сейчас сеть перегружана из-за типа шаблона Long_Fast, в ближайшее время состоится переход на пресет Medium. Шаблон - вариант кодировки, при котором меняется время передачи, при этом увеличивается эффективная дальность связи.
О кастомных прошивках
После начала пользования вы можете наблюдать на экране вашего устройства крокозябры, при попытке прочитать русифицированный текст сообщения. Для того чтобы полноценно пользоваться устройством рекомендую скачать кастомный вариант. Лично я их дергаю с сайта: https://mrekin.duckdns.org/flasher/
Также на кастомных прошивках устройство может работать стабильнее, но тут нужно эксперементировать.
Об антеннах
Напомню, что штатная антенна зачастую не самая лучшая. Для хорошей работы на 433 МГц лучше подобрать полноразмерную, например от радиостанции TYT. А для 868 мне хватает обычной для переносного устройства. Исключением является антенна типа волновой канал или уда-яги. Такие можно приобрести на том же aliexpress. Выглядят они так:
Естественно эта антенна подойдет только для стационарных вариантов. При этом дальность связи кратно возрастет. Направленность антенны сильно повышает ее эффективность.
При этом не стоит забывать о типах разъемов, у thinknode не обычный sma, при необходимости сменить антенну может потребоваться купить переходник.
Заключение
Какие выводы я могу извлечь из своих эспериментов с meshtastic?
Ну во первых при наличии всего 2 устройств вы с другом можете иметь связь там, где не работает интернет и сотовая связь. К примеру при путешествии на поезде, в глухой деревне и тд.
Во вторых это проект требующий понимания и некоторого погружения. Для обычного человека не очень дружелюбный по части настроек, мессенжеры он не заменит.
В третьих пока не случилось чего-то сверхнеординарного в чатах вы будете читать постоянные пинги (Проверки дальности) и без желания вам быстро наскучит копаться в этом проекте.
Резюмирую - отличный вариант экстренной связи, всем рекомендую если есть желание. Кто хочет получить дополнительную информацию - велком в комментарии.
С вами был Евгений Соловьев АКА "Штопор" увидимся в новых постах или видео. Всем мирного неба и хорошего настроения!
P.S. обновлю аватарку канала, свои конспирологические теории присылайте в комментарии))