Misschien heb je al eens van meshtastic gehoord. Dat is een snel groeiend LoRa netwerk, nu voornamelijk gefocused op uitwisseling van tekstberichtjes. Het lijkt een beetje op LoRaWAN zoals TheThingsNetwork, maar er zijn ook duidelijke verschillen. Ik ben bezig geweest om te kijken of dit ook gebruikt kan worden om citizen-science data door te sturen.
Meshtastic is een zogenaamd mesh-netwerk, dus in plaats van een relatief klein aantal centraal geplaatste gateways zoals bij LoRaWAN zijn er een heleboel invididuele nodes die onderling data rondsturen over radioverbindingen. Sommige nodes zijn ook online op internet doordat ze via WiFi verbonden zijn.
Nodes zijn meestal meer ad-hoc geplaatst dan bijvoorbeeld gateways van TheThingsNetwork. Het is vrij makkelijk om een meshtastic-node te plaatsen, je kan al vanaf ca 30 euro een node neerzetten die meedoet met het netwerk en helpt om berichtjes rond te sturen. Hieronder een plaatje van wat er nu al in Nederland (Zuid-Holland) actief is:
De blauwe bolletjes zijn nodes die alleen via radio communiceren. De groene bolletjes zijn ook met internet verbonden.
In een gebied waarin veel nodes aanwezig zijn, zou een citizen science sensor een bericht met meetdata naar de mesh kunnen sturen, en dat komt dan uiteindelijk na een aantal stappen uit bij een ‘groene’ node, die het doorstuurt naar internet. Vanaf internet kan het dan weer opgepikt worden en doorgestuurd naar bijvoorbeeld sensor.community.
Het lijkt mij in ieder geval heel leuk om eens te proberen of dit gebruikt kan worden. Ik heb al een prototype gemaakt van een sensor die meshtastic-berichtjes stuurt en de data zie ik ook weer terug op MQTT. In principe kan elk sensor-bordje dat nu LoRaWAN spreekt ook met meshtastic praten. Of dit echt doorbreekt hangt een beetje af of de groei van nodes doorzet. Lijkt het je leuk om dit ook eens te proberen, neem dan contact met mij op. Ik kan dan bijvoorbeeld kijken of we de firmware van de sensoren kunnen aanpassen om ook meshtastic als data-netwerk te gebruiken.
LoRaWAN is naar mijn idee op dit moment nog volwassener dan meshtastic, met systemen die nu al jaren draaien zoals TheThingsNetwork en ChirpStack, handige management console erbij, etc. Meshtastic zie ik niet als vervanger, maar als aanvulling.
LoRaWAN gebruikt centraal opgestelde gateways met speciale hardware die op meerdere frequenties tegelijk kan luisteren. Meshtastic gebruikt eenvoudiger hardware die maar op 1 frequentie luistert. Zo’n meshtastic node kost heel weinig (paar tientjes) in vergelijking met een LoRaWAN gateway, vandaar dat je ziet dat mensen spontaan zelf zo’n node in hun buurt neerzetten.
meshtastic: goedkopere hardware, lagere drempel om in te stappen
LoRaWAN: betere hardware (meer kanalen/frequenties), grotere netwerkcapaciteit door slimmere gateways
LoRaWAN is gratis te gebruiken (met soms enigszins vage fair-use policy), meshtastic ook (binnen de wettelijke limieten qua frequentiegebruik)
Voor mij als electronica/software-enthousiasteling is het ook gewoon leuk om ermee te experimenteren en te snappen hoe het in de praktijk werkt. De Meshtastic communicatie kan ook naast LoRaWAN plaatsvinden. Dus bijvoorbeeld op een plek waar de LoRaWAN dekking niet goed is, zou de node dan via meshtastic kunnen communiceren via je lokale mesh-netwerk.
Inmiddels lijkt het ‘meshcore’ LoRa netwerk ook enorm gegroeid, voorbij het meshtastic netwerk. Veel mensen die een meshtastic node hadden zijn overgestapt naar meshcore.
Eerlijk gezegd denk ik nu dat dat voor citizen science maar heel beperkte waarde heeft, om de volgende redenen:
Het doel/de bedoeling achter het meshcore netwerk blijft steeds vaag. Sommige mensen zien het als een nood-netwerk voor als internet/elektriciteit uit zou vallen. Anderen vinden het leuk om dagelijkse “hallo/goeiemorgen/koffie?” berichtjes te sturen. Een heleboel mensen doen gewoon uit nieuwsgierigheid / experimenteerdrift mee (niks mis mee natuurlijk). Er is geen/weinig centrale aansturing. Het is nu al een paar keer gebeurd dat het halve netwerk plat lag door ergens een foute instelling in een repeater/node (per ongeluk) of een spammer die het leuk vindt de boel te verpesten (opzettelijk). Het meshcore netwerk is daar heel kwetsbaar voor.
De instellingen veranderen steeds, er zijn binnen een jaar al meerdere wijzigingen geweest qua instellingen (spreading factor, maar ook frequentie). De gebruikte protocollen worden aangepast. Naar mijn idee gewoon te instabiel om nu een node te bouwen en enige zekerheid te hebben dat ie het over een jaar nog steeds werkt. Sowieso is de techniek van meshtastic/meshcore nogal beperkt als je het vergelijkt met bijvoorbeeld LoRaWAN: er is maar 1 frequentie waarop iedereen zendt/ontvangt, 1 LoRa spreading factor, geen concept zoals ADR (automatic data rate)
Veel mensen achter meshcore hebben een heel sterke drive om dit een ‘RF-only’ netwerk te laten zijn. Dus geen verbinding naar internet, alles moet via radio. Ook de gedachte dat iemand data-pakketjes ipv tekst-berichtjes stuurt stuit op weerstand (ook al zijn het hele kleine berichtjes). Dit is niet compatible met het idee van sensoren die citizen-science data versturen.
Ik ga er waarschijnlijk voorlopig niet actief meer verder. Mijn ontwikkelingen tot zover blijven nog wel op github staan:
