В прошлой части была вкратце изложена топология Mesh-сети, технология LoRa, принцип работы модемов LoRa и рассмотрен Meshtastic как проект. Несколько подразобравшись в перечисленном в первой главе я пришел к следующему заключению:

Надо брать!#

— подумал я и купил несколько готовых модулей для опробования. Для начала взял Heltec v3, хоть v4 уже и был в продаже, в цене он был чуть ли не в 2 раза дороже, а с точки зрения преимуществ был не в 2 раза лучше: улучшенная дальность связи компенсируется покупкой хорошо согласованной антенны с высоким коэффициентом усиления (разумеется в рамках разрешенной излучаемой мощности!). Платы пришли вместе с антеннами, корпус для них я напечатал сам, а батареи раздобыл из хлама, что был под рукой.

(Картинка из интернета, мне лениво было разбирать свои радиомодули) Вот так выглядит комплект поставки Heltec v3 без корпуса. Правда, всё это еще находится в прозрачной коробке, из которой покупатели далее делают корпус, но у меня есть возможность не колхозить, а распечатать готовый, поэтому этим я и воспользовался сразу.

В результате получились следующие модули:

Компактный, мобильный, с 500 мАч батареей: Такой батареи на моём опыте хватает на 5 часов зимней прогулки.

Вариант с большой ёмкостью: Здесь я разместил (параллельно) две батареи 18650 по 2200 мАч. С таким решением получилось проходить 4 дня без подзарядки (выключая на ночь, разумеется), при этом батареи не были изначально заряжены на 100%.

И “фиксированная станция” с постоянным подключением к сети. Такую я подключил к своему серверу, чтобы удалённо можно было прочитать интересные сообщения. Кстати! Все эти устройства категорически запрещается включать без присоединённой к LoRa модему антенны. Даже короткое использование без антенны выжигает усилитель.

Время экспериментов#

Итак, скачал приложение Meshtastic, подключил радиомодуль к телефону по Bluetooth. Настроил. Вокруг меня сразу обнаружились 4 абонента в прямой видимости и 35 через них. Как-то утром выходного дня в зоне доступа было уже 172 человека. Неплохо! И это без MQTT.

Карта зон покрытия с телефона в большом масштабе выглядит довольно красиво. При приближении картина постепенно проясняется. Мне показалось более информативным пользоваться Web-версией. Из неё точно видно, что суммарно в Москве и Области более 1500 абонентов. Существует общий чат с открытым ключом. В нём, как правило, обсуждают вопросы про качество связи, тестируют дальность и отвечают на то, откуда кого услышали. Выглядит это следующим образом: Снизу под сообщением пишется количество “хопов” относительно узла-отправителя.

Чат мне сразу показался интуитивно понятным: в целом, общаться в Meshtastic можно без особого труда научить и пожилых людей: различия с известными мессенджерами лишь в том, что нужно запоминать имена абонентов (нет возможности переименовать абонента “для себя”, ну или я такого не увидел). Ну и ходить с радиомодемом помимо телефона.

Чувствительность конкретно моего Heltec V3 составляет -135…-140 дБм.

Решил собственноручно проверить дальность связи при прямой видимости. Оригинальная антенна не обладает хорошим коэффициентом усиления и, тем не менее, получилось достичь “в условиях некрупного города” дальности связи примерно 2.4 км (второй узел находился на высоте ~40 метров). Между двумя узлами, расположенными высоко, соответственно, получается в разы большая дальность. Текущий рекорд (связи точка-точка, то есть без ретрансляций) в Meshtastic составляет 331 км.

Если говорить про персональный рекорд по дальности связи, то у мне удавалось получить пинг на расстоянии в ~65 километров (7 хопов). 3 хопа обычно дают дальность в 30-35 километров. Звучит неплохо и такое получается только за счёт хороших ретрансляторов на вышках.

В диалогах с другими участниками я узнал, что многие возлагают серьезные надежды на Meshtastic в качестве резервной связи на случай полного отключения мобильной, обучают родственников и т.д. Некоторые используют в качестве терминала для сбора данных из других своих датчиков, расположенных на даче, например. Остальные просто общаются друг с другом: пожалуй. Учитывая ряд функциональных возможностей Meshtastic можно точно сказать, что для своих функций (чат радиолюбителей и других увлечённых) он точно закрепился на годы вперёд. Сам факт того, что радиоаппаратуру для вещания в нелицензированных диапазонах частот можно получить за 30$, да еще и с такими характеристиками — восхищает.

Возможно, когда-нибудь выйдет и третья часть, где я покажу, как собирать такой приёмник на ESP32 (простом, не S3) с нуля и подготовить для него прошивку. Также когда-нибудь рассмотрю Meshtastic без усложнений — Meshcore. Он интересен в первую очередь несколько большей дальностью и гибкостью настройки под конкретные задачи.