Das Projekt Meshtastic entwickelt eine offene Kommunikationsplattform zur Schaffung eines autarken, dezentralen Nachrichtenübertragungsnetzes, bei dem jeder Knotenpunkt über benachbarte Punkte verbunden ist, ohne auf zentralisierte Router angewiesen zu sein. Zur Signalübertragung werden Transceiver auf Basis des LoRa-Protokolls eingesetzt, die Daten im unlizenzfreien Frequenzbereich mit Geschwindigkeiten von mehreren Kilobit pro Sekunde über Entfernungen von mehreren Dutzend oder sogar Hunderten von Kilometern übertragen können (Benutzer von Meshtastic haben einen Rekord von 254 km aufgestellt).
Das Projekt kann zur Kommunikation in schwer zugänglichen Gebieten, während Suchaktionen oder beim Sport (zum Beispiel Gleitschirmfliegen) in Gebieten ohne Infrastruktur oder bei schlechtem Empfang von Mobilfunkanbietern genutzt werden. An bestimmten Orten können die Teilnehmer autonome Empfänger- und Senderstationen installieren, die mit Solarstrom betrieben werden und Nachrichten weiterleiten. Zudem können die Teilnehmer lokale LoRa-Geräte besitzen, die Signale senden und über eine Bluetooth-Verbindung mit Smartphones gesteuert werden.
Jeder Teilnehmer im Netzwerk kann Textnachrichten senden und anzeigen sowie geolokalisierte Suchmittel basierend auf GPS verwenden, um andere Teilnehmer zu finden. Durch den Aufbau eines Mesh-Netzwerks werden Nachrichten entlang einer Kette weitergeleitet, was es jedem in der Gruppe ermöglicht, Nachrichten vom am weitesten entfernten Teilnehmer zu erhalten, unabhängig davon, ob ein direkter Kommunikationskanal mit ihm hergestellt werden kann. Sowohl Broadcast- als auch adressierte Nachrichten, die für einen bestimmten Teilnehmer bestimmt sind, können versendet werden. Die übermittelten Nachrichten werden mit zuvor festgelegten PSK-Schlüsseln (pre-shared key) und dem AES256-Algorithmus verschlüsselt.
Das Übertragungsprotokoll ist relativ einfach: Jedes Paket wird im Broadcast-Modus gesendet, gefolgt von einer Analyse des Empfangsbestätigungsmoduls durch einen der Teilnehmer. Wenn keine Bestätigung eingeht, werden nach einem festgelegten Timeout drei weitere Versuche unternommen. Bei Erhalt des Pakets wird überprüft, ob dieses Paket zuvor empfangen wurde; falls ja, wird es ignoriert, andernfalls an die anderen Teilnehmer weitergeleitet. Bei jeder Übertragung wird der Hop-Zähler im Paket verringert, und sobald er null erreicht, wird die Weiterleitung des Pakets eingestellt.
Die Firmware für die Sender und Empfänger ist in C/C++ geschrieben und wird unter der GPLv3-Lizenz verbreitet. Darüber hinaus werden mobile Anwendungen für die Arbeit mit dem Mesh-Netzwerk auf Smartphones unter Android und iOS bereitgestellt, sowie eine Web-Oberfläche und eine Python-Bibliothek zur Automatisierung des Sendens und Empfangens von Nachrichten. Die Firmware ist für verschiedene Boards auf Basis der Chips ESP32, nRF52 und RP2040 vorbereitet, wie zum Beispiel das RAK Meshtastic Start Kit (RAK4631 nRF52840, RAK11200 ESP32, RAK11310 RP2040), Station G1, LILYGO LoRa T3-S3, Nano G1, HELTEC LoRa V3 und Raspberry Pi Pico mit dem SX1262-Modul.
Quelle: opennet.ru
