Fly-fish & -tie, Nordics, camp, outdoor & tech.

Meshtastic: LoRa tekst verkeer zonder Internet of GSM

Meshtastic, waarom is het een bijzonder project?

Eerste versie 30 okt 2022. Volg ook de Meshtastic site, de ontwikkelingen gaan zeer snel. 

Updates onderaan de pagina:

  • 15-02-2024 bijgewerkt
  • 19-08-2024 bijgewerkt
  • 31-08-2024  bijgewerkt
  • 28-10-2024 zie ook https://www.meshnet.nl/
  • 25-11-2024 bijgewerkt (let op de MQTT links heb ik disabled) 

Meshtastic kan gebruikt worden voor noodcommunicatie, Dutch Amateur Radio Emergency Senrvice (DARES) onderzoekt de mogelijkheden.

Introductie (30-10-2022)

Al een tijdje volg ik met interesse de LoRa ontwikkelingen en ook projecten die tot doel hebben bij grote calamiteiten communicatie te continueren zonder de bekende infrastructuren zoals Internet en GSM. Meshtastic maakt gebruik van Lora en gridtechnologie. LoRa devices die met elkaar een netwerk vormen de “#mesh”  b.v. in de 868 Mhz band (maar de 433 mhz kan ook) is hier een voorbeeld van. De zelf herstellende meshnetwerken kunnen bij storingen door hun lage energie consumptie , informatie over grote gebieden te transporteren. Naast tekst-berichten zijn ook meetwaarden van sensoren voor, waterhuishouding, temperatuur, vocht, luchtkwaliteit mogelijk. Met het InternetOfThings  (IOT) is transport tussen Lora en het Internet naar de divese databases mogelijk en is historische data ook beschikbaar. Het grid of mesh kan een deel van dit transport zelf uitvoeren in gebieden met minder  goede infrastructuur.

Het Meshtastic project laat zien dat je met minimale infrastructuur berichten kan tranporteren over grote afstanden. De weerballonnen en satelieten die met LoRa uitgerust zijn tonen aan dat transmissie afstanden van 1000 km te overbruggen zijn met een zendvermogen bv 500 miliWatt. In bewoonde gebieden is dit niet zomaar te realiseren, maar door het geringe vermogen en de lage prijs  kan een mesh netwerk een groot gebied afdekken wanneer de antennes op hoge gebouwen geplaatst worden.

Het Meshtastic project is op dit moment nog Beta, maar de ontwikkelingen gaan snel, dagelijks wordt de code bijgewerkt. De communicatie tussen de gebruikers en ontwikkelaars vindt plaats op Discord waar voor de belangrijkse onderwerpen kanalen beschikbaar zijn. Met deze hulp was ik in staat om binnen 2 dagen de communicatie tussen twee LilyGO TTGO LoRa32 868MHz ESP32 devices op te zetten en berichten te verzenden.

Mijn doel is een #mesh knooppunt  op te zetten, en hoe meer mensen meedoen, hoe fijnmaziger het netwerk wordt. Voor instappers wordt leggen van een verbinding met het netwerk daarmee ook steeds eenvoudiger, een Loradevice van 12 euro, flashen, en het verzenden van tekst-berichten is binnen hanrdbereik, ook bij grote infrastructurele verstoringen. Naast de ondersteuning van DARES met hun zenders kan Meshtastic zeker een bijrol vervullen in de communicatie, mits dit breed gedragen wordt. De technologie kan ook gebruikt worden voor andere informatie uitwisseling zoals luchtkwaliteit sensoren.

Zelf ervaring opdoen met Meshtastic vereist nu nog 2 lora devices zoals de goedkope LilyGO TTGO LoRa32 868MHz ESP32  (let op niet meer ondersteund okt2024) maar naarmate de #mesh groeit kan je zelfs met 1 device al uit de voeten om berichten te verzenden.

Van Lora device naar een Meshtastic node.

Ik werk op een Windows 10 systeem en de onderstaande instructie is hierop gebaseerd (dit was okt 2022 er veranderd veel in hoog tempo).

Benodigdheden:

  • 1 of 2 ondersteunde Lora devices bv LiliGo (voorkeur 2 tenzij je een node in de buurt hebt) met bijhorende antenne, en een batterijpack erbij is handig
  • Een pc, met de juiste kabel naar je Lora device, en de juiste driver voor de device (zodat je een compoort beschikbaar hebt)

Voor Windows installeer je Python 3.10.8 (3.11 is op dit moment even een issue mee) en vervolgens volg je de instructies voor de Flasher maar let op, de LilyGo TTGO kan daar niet de eerste keer mee uit de voeten, dit heeft de maken dat op de ESP firmware staat die de Flasher niet goed kan detecteren, hiervoor komt nog een update. De volgende route werkt prima als alternatief, wel moet je kijken welk type Lora device je hebt. Hiervoor is een WebFlasher/installer  beschikbaar gemaakt

Hiermee kan je het device flashen, en daarna kan je rebooten. en zie je het device opstarten

Met de Meshtastic Flasher, dan wel met de Cli (waarover zo meer) kan je de Frequentie instellen in dit geval de EU_868.

Als je hier bent kan je je Smartphone over Bluetooth koppelen en communiceer je via je telefoon via Meshastic en kan je deelnemen in het Meshtastic netwerk.

En met twee devices kan je dus ook echt communiceren. Ik werk met mijn smartphone op node 1, en via de webgui op node 2.

De weetjes

Er zijn nog veel meer weetjes maar met deze informatie zou je in staat moeten zijn vrij snel je eigen Meshtastic communicatie op te zetten.

Als er vragen zijn maak gebruik van het Discord kanaal of neem contact met mij op.

De testnode is als ik aan het het testen ben on line, en je kan dan op mijn testkanaal ook met mij chatten.

De antenne

Een groundplane die buiten geplaatst is op het raam. Deze is met de VNA zo goed mogelijk getuned.

 

02-11-2022  Versie 2.0 is uitgekomen.

18-11-2022 MQTT werkend gekregen

Waarom MQTT zo belangrijk is: Het biedt de mogelijkheid om mesh netwerken over MQTT te verbinden en zo dus kanalen beschikbaar te maken via internet, hiermee krijg je een combinatie van de afstanden die via de mesh over lora afgelegd kunnen worden, die over de 70cm band door amateurs gedeeld kunnen worden en dan ook nog via internet.

De afgelopen dagen heb ik zitten puzzelen waarom in de documentatie het zo eenvoudig is om MQTT aan te zetten maar toch mijn node in de MQTT explorer niet zichtbaar wordt.

De volgende procedure lijkt te werken:

  • Stettings > Module Config > enable Encryption Enabled en enable JSON Output Enabled
  • Dan ga je naar de kanalen je hebt 1 tot en met 7 Primary is de default.  Rechts bovenin Channel Editor en kies kanaal 1 , geef het kanaal een herkenbare naam
  • Keysize 256 > rechts zie je een optie voor Refresh > klik daarop en als het goed is komt er een key bij het veld  Pre Shared Key
  • Schakel uplink enabled en downlink enables aan
  • Klik op save
  • Je ziet nu als het goed is sterretjes bij preshared key
  • Enable nu het kanaal

Het kanaal is nu gereed om te delen met anderen, het heeft een naam, is encrypted, en wordt gekoppeld naar mqtt.meshtastic.org en is daar beschikbaar

Jet ziet het kanaal op de MQTT server zodra er verkeer is tussen twee nodes op dat kanaal mijn kanaal is jo22fc39 (locator).

Scan de QR code die je kan genereren en zet het vinkje aan

Voor testen heb ik dit kanaal aangemaakt, en met de qr code zou je moeten kunnen chatten over mqtt (MQTT werkt nog echter mijn nodes gebruiken het niet meer ivm de mesh dekking in de regio).

Vanavond heb ik met deze gegevens ook contact kunnen maken met een meshtastic user in Duitsland over MQTT en daarmee is de keten gesloten. Het werkt

 

Let op de software is in ontwikkeling en er kunnen bugs zijn, raak niet gefrustreerd, het team is altijd welwillend je te helpen.

25-03-2023 

Als je met MQTT gaat werken moet Lora-Device aan het Internet/Wifi netwerk hangen, anders werkt MQTT niet.

Om over MQTT te werken is internet nodig, en daarmee is dit tijdens calamiteiten een probleem, dan ben je volledig op de Grid techniek van Meshtastic aangewezen. Er zijn in sommige regio’s repeaters over de amateurbanden van RadioAmateurs. Om iedereen de gelegenheid te bieden met MQTT te verbinden heb ik een NL kanaal angemaakt dit is het Dutch MQTT kanaal. Dit kanaal kan je gebruiken voor test doeleinden.

https://meshtastic.org/e/#ChoIAhIJ0pK8H6thFAE1GgdOTC1tcXR0KAEwARIKCAE4A0ADSAFQGw

Update 15-02-2024

Er is weer wat nieuwe energie in het project gestoken voor een aantal hobbyisten. Zo is er een Telegram kanaal Meshtastic Netherlands, diverse MQTT servers een apart Telegram kanaal voor gelicenceerde amateurs en is er meer dekking aan het ontstaan in nederland van het MeshNetwerk. Voor het Nederlandse meshet kan je connecten naar de MQTT server met deze instellingen de server wordt gehost door PA8F (Fred Boogaard). We hebben een aardige dekking maar nog lang niet genoeg om een echte mesh te hebben. Voor toegang tot de Telegram kanalen moet je contact opnemen met de kanaal beheerders Fred  PA8F.

Instellingen PA8F MQTT broker: (rev 1.1)

Update 31-08-2024

Er is nu een site met nog meer informatie zie https://www.meshnet.nl/ (@Gerrit Schorel, dank)

De Node kaart van Nederland met de bekende Meshtastic nodes, en ook de verbindingslijntjes.

Update 18-09-2024

De link voor de TinyGS was mijn oude luisternummer en was nu dood.  Voor DARES is een Mestastic presentatie gemaakt, is gegeven op 21-09-2024 in Leiden. Geinteresseerden kunnen deze presentatie ook krijgen neem daarvoor contact met mij op via QRZ.com.

Update 28-10-2024

Vanaf nu is de Meshtastic router Voorschoten voorzien van een SIRIO GP-868C  en deze is op het dak geplaatst. Hiermee zou een grotere dekking in de Voorschoten regio gerealiseerd moeten zijn. We wachten het af.

De Pi Pico en ook de TTGO 1 series kunnen niet hun locatie krijgen via de client.meshtastic.org. Je kan deze wel vast zetten via de CLI  bij mij COM4

  • meshtastic>meshtastic –setlat 52.xxxxx –setlon 4.yyyy –port COM4

Update 25-11-2024

De TTGO V1 is niet langer ondersteund. Er is wel een developer die de 1.2 branch heeft kunnen compileren en werkend gekregen op de TTGOV1 maar formele dev team heeft afscheid genomen van dit device. Voor mij tijd om eens na een paar jaar te kijken naar de nieuwere ontwikkelingen.

Heltec was zo vriendelijk mij een demo exemplaar van hun  Mesh Mode T114 toe te zenden inclusief de behuizing en een GPS module.

De set was na ongeveer 2.5 week binnen en is zeer compleet. Alles zit netjes in een doosje, en je kan zo aan de slag. De T114 flashed net als de Pi Pico door hem in DFU mode te zetten, je krijgt het device als een drive letter en vervolgens copyeer je de firmware naar dat device en klaar. Vervolgens op je telefoon in de meshtastic app device toevoegen, en BlueTooth paren en je bent gereed voor de verdere configuratie. Natuurlijk de LoRa frequentie goed  EU868 zetten en daarna is de basis gereed.

Positief

  • De snelheid
  • Het kleurenscherm
  • De compacte behuizing
  • De compleetheid van de spulletjes
  • Levertijd 2.5 week
  • Ruimte voor een accupack zodat je hem mee naar buiten kan nemen
  • Aansluiting voor accu en zonnecel
  • Prima BlueTooth, door het hele huis te ontvangen
  • Zeer zuinig, 4 dagen op 2000mAh accu en dan is er nog spanning over

Minder

  • Geen tekening erbij hoe het device met gps module in de behuizing moet, maar met wat logisch nadenken kom je er wel uit
  • Er zit geen WiFi op dit device het is echt LoRa en BlueTooth only, iets om rekening mee te houden
  • De meegeleverde gps module heeft bij mij in huis veel moeite de satelieten te vinden, moet echt de gps tegen glas plaatsen, dan pakt ie 5 satelieten.

Ontvangst en verbuik

  • De LoRa module lijkt zo op het eerste gezicht gevoeliger dan die van de T-Beam, dat vraagt wel nader onderzoek.
  • De module op een 2000 mAh accupack na 10 uur 10 % verbruikt.

De “Voorschoten HQ”  Meshtastic node is verbonden met de SIRIO GP-868C en de Heltec T114 en is daarmee de primaire Router (Voorschoten HQ) geworden. De t-Beam is mobiele client standbyg. De router draait geen MQTT.  De Mesh dekt momenteel een gebied rond Leiden en Zoetermeer en breidt langzaam uit.