Meshtastic ist in aller Munde und verspricht eine spannende neue Möglichkeit der Off-Grid-Kommunikation über LoRa. Als Funkamateur und Betreiber der Webseite funkwelt.net habe ich mich natürlich auch in das Abenteuer gestürzt und erste Erfahrungen mit Meshtastic gesammelt. Meshtastic ist ein faszinierendes Projekt, das es ermöglicht, auch in Gebieten ohne Mobilfunknetz oder Internetverbindung zu kommunizieren. Die Technologie basiert auf dem LoRa-Funkstandard, der eine grosse Reichweite bei geringem Stromverbrauch bietet. Ein weiterer Vorteil ist die einfache Einrichtung und Bedienung, die es auch technisch weniger versierten Nutzern ermöglicht, schnell und unkompliziert ein eigenes Netzwerk aufzubauen. In diesem Bericht teile ich meine Erkenntnisse, von der Inbetriebnahme über die Konfiguration bis hin zu den ersten Gehversuchen im Mesh-Netzwerk an verschiedenen Standorten in der Ostschweiz.
Contents
Was ist Meshtastic?
Meshtastic ist ein Open-Source-Projekt, das die Nutzung kostengünstiger LoRa-Funkmodule ermöglicht, um ein weitreichendes und unabhängiges Mesh-Netzwerk zu erstellen. Es ist besonders nützlich in Gebieten ohne zuverlässige Kommunikationsinfrastruktur, wie z. B. in abgelegenen Regionen, bei Outdoor-Aktivitäten oder in Katastrophenfällen, wenn herkömmliche Kommunikationswege ausfallen. Die Software ist frei verfügbar und wird von einer aktiven Community kontinuierlich weiterentwickelt. Diese Community spielt eine entscheidende Rolle bei der Weiterentwicklung und Verbesserung der Technologie.
Meshtastic verwendet das LoRa-Protokoll, ein Funkprotokoll mit großer Reichweite, das in den meisten Regionen ohne zusätzliche Lizenzen oder Zertifizierungen verwendet werden kann. Das Besondere an Meshtastic ist, dass die Funkgeräte empfangene Nachrichten erneut senden und so ein dynamisches Mesh-Netzwerk bilden. Dadurch wird sichergestellt, dass jedes Mitglied der Gruppe, auch diejenigen in grosser Entfernung, Nachrichten empfangen kann. Meshtastic-Funkgeräte können auch mit einem Smartphone gekoppelt werden, sodass Nachrichten direkt an ein bestimmtes Funkgerät gesendet werden können. Jedes Gerät kann jedoch jeweils nur eine Verbindung von einem Benutzer unterstützen.
Meshtastic Geräte und ihre Eigenschaften
Es gibt eine Vielzahl von Meshtastic-Geräten mit unterschiedlichen Funktionen und Eigenschaften. Einige beliebte Geräte sind:
- T-Beam: Dieses Gerät zeichnet sich durch seine Robustheit und integrierte GPS-Funktion aus. Es eignet sich besonders für den mobilen Einsatz.
- Heltec V3: Das Heltec V3 ist ein kompaktes und vielseitiges Gerät, das sich sowohl für den stationären als auch für den mobilen Einsatz eignet.
- RAK WisBlock Starter Kit: Dieses Kit bietet eine modulare Plattform, mit der sich verschiedene Sensoren und Erweiterungen integrieren lassen.
Die Wahl des passenden Geräts hängt von den individuellen Anforderungen und dem Anwendungszweck ab.
Meshtastic auf Linux
Die Meshtastic-Firmware kann mithilfe von Portduino auch nativ auf einem Linux-Betriebssystem ausgeführt werden. Dies eröffnet interessante Möglichkeiten für Nutzer, die ein Linux-basiertes Setup bevorzugen. So kann beispielsweise ein Raspberry Pi mit einem LoRa-Modul als Meshtastic-Knoten verwendet werden.
Meshtastic im Einsatz: Drei Standorte im Vergleich
Um Meshtastic auf Herz und Nieren zu prüfen, habe ich es an drei verschiedenen Standorten getestet:
- Zu Hause: Mein Standort zu Hause ist für Funkanwendungen, die eine freie Sichtverbindung benötigen, nicht optimal. Die umliegende Bebauung und die Topografie behindern die Ausbreitung des LoRa-Signals. Um einen befriedigenden Empfang zu gewährleisten, musste ich den Node auf einen 15m Mast setzen.
- Im QRL: Im QRL konnte ich Meshtastic in einer städtischen Umgebung mit vielen Gebäuden und Hindernissen testen. Die Reichweite war hier erwartungsgemäss top da ich freie Sicht über den Bodensee habe und in «Übersee» viele Node ein zu Hause haben.
- Auf dem Tannenberg: Der Tannenberg bot aufgrund seiner erhöhten Lage gute Voraussetzungen für die Meshtastic-Kommunikation. Hier konnte ich die grösste Reichweite erzielen. Die Stationen meldeten sich im Sekundentakt.
Geräte Rollen und Netzwerk Performance
Meshtastic bietet verschiedene Geräte-Rollen, die die Funktionsweise des Netzwerks beeinflussen. Die wichtigsten Rollen sind:
- Client: Dies ist die Standardrolle für die meisten Geräte. Clients senden und empfangen Nachrichten und leiten sie bei Bedarf weiter.
- Client Mute: Diese Rolle eignet sich für Geräte, die am Netzwerk teilnehmen, aber keine Nachrichten weiterleiten sollen.
- Client Hidden: Geräte mit dieser Rolle senden nur bei Bedarf, um Strom zu sparen oder die Position zu verbergen.
- Router: Router leiten Nachrichten immer weiter und erweitern so die Reichweite des Netzwerks.
- Repeater: Ähnlich wie Router, aber mit minimalem Overhead.
Die Wahl der richtigen Rolle ist entscheidend für die optimale Leistung und Stabilität des Meshtastic-Netzwerks. Es ist wichtig zu beachten, dass die Verwendung der Router-Rolle nicht immer die beste Lösung ist. In manchen Fällen kann sie die Reichweite des Netzwerks sogar reduzieren, da Nachrichten unnötig weitergeleitet werden und so die Anzahl der möglichen Hops begrenzt wird.
Sicherheit und Verschlüsselung
Die Datenübertragung in Meshtastic ist mit AES256 verschlüsselt. Dies ist ein sicherer Verschlüsselungsstandard, der die Vertraulichkeit der Kommunikation gewährleistet.
Herausforderungen und Erkenntnisse
Standort zu Hause
Wie bereits erwähnt, ist mein Standort zu Hause nicht ideal für Funkanwendungen, die eine freie Sichtverbindung benötigen. Dies liegt vermutlich an der umliegenden Bebauung und der Topografie, die die Ausbreitung des LoRa-Signals behindern. Durch die Installation des Nodes auf einem 15m Mast konnte ich den Empfang jedoch deutlich verbessern. Diese Erfahrung zeigt deutlich, wie wichtig die Antennenhöhe für die Reichweite von Meshtastic ist.
Geringe Node-Dichte in der Ostschweiz
Ein weiteres Problem ist die geringe Node-Dichte in der Ostschweiz. Für eine optimale Abdeckung und Reichweite wäre ein leistungsstarker Router an einem strategisch günstigen Standort, z. B. auf einem Hügel, wünschenswert, der als zentrale Relaisstation fungiert. Immerhin mit dem Node auf 15m klappt es zufriedenstellend.
Software-Komplexität
Die Software-Architektur von Meshtastic kann je nach verwendetem Gerät und Betriebssystem komplex sein. Es gibt Unterschiede zwischen Android und iOS, die die Bedienung erschweren können. So unterscheiden sich beispielsweise die Menüstrukturen und Bedienlogiken der Apps für die beiden Betriebssysteme.
Kartendarstellung
Die Positionsanzeige in Meshtastic ist nicht immer zuverlässig. Manchmal wird die Position korrekt angezeigt, manchmal nicht, ohne dass erkennbare Änderungen vorgenommen wurden.
Maximale Anzahl an Hops
Die maximale Anzahl an Hops, die eine Nachricht in einem Meshtastic-Netzwerk zurücklegen kann, ist begrenzt. Dies kann die Kommunikationsreichweite beeinflussen, insbesondere in Gebieten mit geringer Node-Dichte.
Zukünftige Verbesserungen
Trotz der genannten Herausforderungen macht Meshtastic Spass und bietet viel Potenzial. Ich plane folgende Verbesserungen:
- Bau eines Solarrouters: Ein Solarrouter ermöglicht den netzunabhängigen Betrieb eines Meshtastic-Routers an einem optimalen Standort. Ich plane, den Router auf einem hohen Punkt mit guter Sichtverbindung in der Region zu installieren.
- Installation weiterer Nodes im Thurgau: Durch die Installation weiterer Nodes im Thurgau kann die Node-Dichte erhöht und die Netzabdeckung verbessert werden. Ich werde die neuen Nodes an strategisch günstigen Standorten platzieren, um eine optimale Vernetzung zu gewährleisten.
- Fertigstellung eines mobilen Clients für PKW und Wohnmobil: Ein mobiler Client ermöglicht die Nutzung von Meshtastic unterwegs. Ich werde einen kompakten und robusten Client bauen, der sich einfach im Fahrzeug installieren lässt.
Tipps für Meshtastic-Nutzer in der Ostschweiz
- Optimierung der Antennenposition: Eine erhöhte Position und eine gute Antenne sind entscheidend für die Reichweite. Versucht die Antenne so hoch wie möglich zu platzieren und freie Sichtverbindung zu anderen Nodes zu gewährleisten.
- Experiment mit verschiedenen Antennentypen: Es gibt verschiedene Antennentypen für Meshtastic, die unterschiedliche Eigenschaften haben. Testet verschiedene Antennen, um die optimale für Deinen Standort und Anwendungszweck zu finden.
- Beachtung der Gerätedichte: Eine hohe Gerätedichte kann zu Interferenzen führen. Achtet darauf, dass die Nodes nicht zu dicht beieinander platziert sind.
- Änderung des LoRa-Modem-Werts: Um die Reichweite zu erhöhen, kann der LoRa-Modem-Wert in den Einstellungen geändert werden.
- Nutzung der Community: Die Meshtastic-Community bietet Unterstützung und Hilfe bei Problemen. Tauscht Euch mit anderen Nutzern aus und profitiert von deren Erfahrungen. Mein Dank geht an Simon Haflinger, ein OM der sich schon lange mit Mesh befasst und mir immer wieder wertvolle Tipps gibt.
Aufruf zur Beteiligung
Meshtastic ist ein spannendes Projekt mit viel Potenzial. Ich möchte alle Funkamateure und Interessierten in der Ostschweiz dazu aufrufen, sich an dem Projekt zu beteiligen und weitere Nodes in der Region online zu bringen. Nur gemeinsam können wir ein stabiles und weitreichendes Mesh-Netzwerk aufbauen!
Zusammenfassung
Meshtastic bietet eine vielversprechende Möglichkeit der Off-Grid-Kommunikation, die besonders in Gebieten ohne zuverlässige Kommunikationsinfrastruktur nützlich ist. Meine Erfahrungen an drei verschiedenen Standorten in der Ostschweiz haben gezeigt, dass die Reichweite und Stabilität des Netzwerks stark von der Antennenposition, der Node-Dichte und der Gerätekonfiguration abhängt. Durch die Installation weiterer Nodes, den Bau eines Solarrouters und die Optimierung der Geräteeinstellungen kann die Netzabdeckung und -stabilität in der Ostschweiz weiter verbessert werden. Ich möchte alle Interessierten dazu aufrufen, sich an dem Projekt zu beteiligen und gemeinsam ein leistungsstarkes und zuverlässiges Meshtastic-Netzwerk in der Region aufzubauen.