La semaine dernière, ma ville a été frappée par une tornade. Ce n’est pas surprenant ici en Oklahoma, et heureusement, cet événement était un F0 ou peut-être même un EF0 – une tornade vraiment faible. Seuls quelques toits se sont effondrés, bien que probablement la moitié des maisons de la ville aient besoin de réparations de toit, grâce à la combinaison d’une énorme grêle et de vents violents. Bien que ce ne soit pas trop grave, le courant a été coupé dans quelques endroits de la ville, ce qui a conduit à une série d’événements intéressants.
Les messages de chat arrivaient comme ceci : « C’était un [power] scintiller, ouais. J’ai même coupé mon Internet. Suivi de « Whee, [fiber Internet] a été assommé et maintenant Starlink a trop de nuages sur son chemin. Et après dix minutes de silence, on s’est un peu inquiété de voir « C’est l’heure de se cacher sous un lit. … Le service cellulaire est-il de retour ? C’est un peu effrayant de penser à essayer d’aider des voisins et des amis après une catastrophe, au milieu de la rupture de communication qui s’ensuit souvent. S’il avait eu besoin d’aide et qu’il n’avait pas de communications fonctionnelles, combien de temps nous aurait-il fallu pour aller le vérifier ?
avivi, CC BY-SA 2.0
J’avais déjà exploré un projet open source qui pourrait être en mesure d’aider. Une adepte a décrit un problème où la communication pouvait être coupée au milieu d’une grande manifestation dans son pays d’origine, et elle avait besoin d’un moyen de rester connectée dans une foule.
L’une des solutions possibles était Meshtastic, un protocole sans fil crypté qui utilise le maillage pour distribuer des messages et des données de localisation. Il fonctionne sur quelques cartes de développement différentes, et une partie du matériel est étonnamment abordable. Par exemple, le kit de démarrage WisBlock Meshtastic ne coûte que 24,99 $. Utilisez un câble USB-C pour l’accrocher à votre téléphone et vous pouvez vous connecter à des canaux métastatiques à proximité ou créer votre propre canal privé.
La magie
La magie radio Meshtastic vient de LoRa, un protocole sans fil fonctionnant sur les bandes inférieures à 1 GHz. L’une des caractéristiques gagnantes de cette bande est qu’aucune licence amateur n’est requise, jusqu’à une puissance de diffusion de 1 W. Si vous avez votre licence Ham, n’hésitez pas à augmenter la puissance – mais avec la mise en garde que les amateurs ne peuvent pas utiliser le cryptage. Et c’est l’une des fonctionnalités de Meshtastic ; il utilise le cryptage AES pour garder les conversations privées. Plus d’informations sur la configuration dans un instant.
Je vous entends, les geeks de la radio, vous moquer, « Un maigre watt? » Mais les gens ont géré des contacts LoRa de 128 miles (206 km) avec un peu moins que ce watt complet. Oui, ce test impliquait un ballon météorologique, mais le test de deuxième place était une distance toujours respectable de 103 miles (166 km) gérée de pointe à pointe sur l’eau. Vous remarquerez peut-être que les deux enregistrements nécessitaient une élévation. La bande de 915 MHz ciblée par Meshtastic dépend encore assez de la ligne de visée – aucune ionosphère ne saute ici. Et avec seulement une puissance de sortie de 1 watt, nous n’explosons pas beaucoup de terre.
Ainsi, pour compenser la propagation moins que stellaire de la bande de fréquences, le protocole Meshtastic fait de chaque nœud un répéteur potentiel. Si votre radio peut parler à la radio de votre ami sur la colline, cet appareil fonctionne comme un répéteur et rediffuse le paquet, donnant à votre message une portée beaucoup plus large. Par défaut, chaque paquet est limité à trois sauts, et le protocole essaie d’être intelligent pour ne pas inonder l’éther d’échos inutiles. Mais si vous pouvez obtenir quelques radios dans des endroits élevés de votre région, vous pouvez gérer une assez bonne couverture.
Utilité
OK, alors que pouvez-vous faire avec ? Gardez à l’esprit que LoRa ne remporte aucun concours de débit. Pas de streaming vidéo ni de partage de fichiers ici. Meshtastic fonctionne mieux lors de l’envoi de messages texte, soit directement à une autre radio, soit à un canal partagé. Et si votre radio sait où elle se trouve, elle peut envoyer des données de localisation toutes les quelques minutes au canal partagé principal. Il existe d’autres modules, comme l’envoi de données de télémétrie comme la température et l’humidité sur le réseau, ou un module expérimental plutôt impressionnant qui envoie de l’audio à faible débit à travers l’éther. Le système a été conçu à l’origine pour des amis faisant de la randonnée, du camping ou même du deltaplane ensemble.
J’ai plusieurs cas d’utilisation où Meshtastic pourrait bien être l’application qui tue. L’un est la reprise après sinistre. Si je peux convaincre quelques amis de cacher une radio, si une tornade vient vraiment gâcher notre journée, nous aurons un réseau de communication de secours pour organiser l’obtention d’aide là où c’est nécessaire. Mais au quotidien, je suis beaucoup plus intéressé à donner une des radios à piles à chacun de mes enfants, avant de les laisser sortir. Soudain, vous ne voyez pas l’enfant où vous l’attendiez ? Ping la radio pour une mise à jour de l’emplacement.
J’ai une antenne de 6 dBi à environ 20 pieds dans mon jardin, essayant d’obtenir toute la portée possible. J’ai régulièrement une couverture de trois miles et demi à travers la ville, avec quelques zones mortes dans les vallées. Parler à quelqu’un au bon endroit dans un répéteur fera toute la différence sur ce front. Et à l’autre bout, j’ai établi un lien assez robuste de 10 milles à partir du sommet de la montagne locale. La ligne de mire est reine.
Commencer
Lorsque j’ai découvert Meshtastic pour la première fois, le crochet qui m’a vraiment intéressé était ce prix bas. Une paire de kits WisBlock ou Lilygo T-Beams vous permet de démarrer, mais les performances de la petite antenne PCB ne sont pas étonnantes. Et c’est bien d’avoir un module GPS et une batterie pour la radio. Et bien sûr, vous voudrez imprimer un boîtier en 3D, car qui veut transporter un PCB brut et une antenne pendante ? Il existe des étuis et même des kits pré-assemblés sur Etsy et Tindie. Et Rokland est l’un des fournisseurs privilégiés des développeurs Meshtastic.
Pour un peu plus de puissance, il y a la Station G1 de B&Q Consulting qui a une puissance de sortie de mise à l’échelle de l’amplificateur jusqu’à 3,5 W, si vous voulez désactiver le cryptage et envoyer votre indicatif d’appel radioamateur avec chaque paquet. Pour maintenir le cryptage, vous devrez limiter la sortie à un seul watt. Bien que mes tests indiquent vraiment que la ligne de mire devient un problème bien avant la transmission de la puissance, et augmenter la puissance n’aide pas cette situation de façon spectaculaire.
À partir de là, vous avez juste besoin de deux radios ou plus avec un canal partagé. Par défaut, les radios Meshtastic utilisent le canal LongFast, avec une clé de cryptage vierge partagée, comme une sorte de canal public. Une chose à savoir est que si vous diffusez des informations de localisation, elles sont diffusées sur le canal principal. Vous pouvez donc définir un canal privé avec une clé de cryptage unique comme canal principal et définir le canal LongFast comme canal secondaire pour participer au canal public. Pour ce faire, dans les paramètres Lora, définissez le numéro de canal sur 20 et ajoutez un canal secondaire nommé « LongFast » avec la clé pré-partagée définie sur « AQ == ».
Et avec cela, vous êtes prêt. Vous pouvez suivre un véhicule ou une personne, envoyer des messages texte qui ne dépendent pas d’Internet ou du réseau cellulaire, et même faire quelques astuces supplémentaires. L’une de ces astuces les plus intéressantes est la prise en charge de Meshtastic pour l’envoi de paquets sur un serveur MQTT. C’est un sujet pour un autre jour.
Si vous cherchez plus d’informations, il y a eu une excellente interview FLOSS Weekly avec quelques développeurs de Meshtastic que je peux recommander avec un parti pris admis. Au-delà de cela, je parsème le Meshtastic Discord de questions, suggestions et rapports de bogues depuis plus d’un mois maintenant, et c’est une communauté très accueillante. Si vous avez des questions, plongez-y. Et attendez-vous à plus de plaisir avec l’intégration de Meshtastic avec d’autres projets.
