Радиосеть построенная на радиомодулях LoRa, имеет 'железную' часть и логическую. Железо, в нашем случае, это радиомодули LoRa, а логика, это прошивки управляющие радиомодулями.
LoRa — технология физического уровня, определяющая параметры радиосигналов в эфире, которая нечувствительна к эффекту Доплера и многолучевому распространению.
LoRa (Long Range) - запатентованная, коммерческая технология, для работы в нелицензируемых диапазонах частот.
LoRa Alliance - компания развивающая фирменную сеть LoRaWAN® во всех сферах деятельности человека.
LoRaWAN® - фирменная сеть, архитектура которой включает в себя датчики, шлюзы, серверы и тд.
Радиомодули выпускают разные фирмы, на разные диапазоны частот (160MHz, 433MHz, 470~510MHz, 863~870MHz, 902~928MHz, 2.4ГГц), но для безлицензионной связи подходит только один:
Пока, в диапазоне 868МГц нет помех, поэтому он подходит для небольших и средних дальностей, отлично работает в городах с плотной застройкой, а также идеален для маломощных девайсов.
Внимание!
Диапазон 433МГц не подходит как безлицензионный для LoRa-модулей, по ряду параметров:
Ниже, рассмотрим прошивки, которые управляют радиомодулем, именно они определяют логику работы и возможности в эфире.
Meshtastic — логический уровень организации работы LoRa-устройств, который объединяет их в одноранговую ячеистую сеть. Каждый абонент (нода) становится также ретранслятором для других, увеличивая дальность связи.
Пользователи Meshtastic могут обмениваться между собой только текстовыми сообщениями, через программу или web-интерфейс. Все сообщения шифруются, но не хранятся.
Логика заложенная в Meshtastic работает хорошо, при низкой пропускной способности, для небольшого количества нод. Маштабирование Meshtastic - забивает частоту постоянными запросами.
В Meshtastic есть режим для лицензированных радиолюбителей (об этом ниже).
MeshCore — продвинутый логический уровень организации работы LoRa-устройств, который объединяет их в ячеистую сеть, но уже с элементами маршрутизации, зонами и разделением роли устройств.
Пользователи MeshCore обмениваются только текстовыми сообщениями, которые шифруются и могут храниться.
В MeshCore сделан акцент на опорные ноды и маршрутизацию. Количество "пустых" передач в эфире минимизированно и этим он похож на AX.25. MeshCore есть настройки для продвинутых пользователей.
Reticulum — логический уровень организации работы LoRa-устройств, базирующийся на LXST.
Пользователи Reticulum обмениваются текстом, фото, файлами, голосовыми сообщениями.
Упор сделан на устойчивость связи и адаптивную скорость. Сеть состоит из пользователей с RNodе, с терминалами Sideband и MeshChat.
NomadNet - надстройка над Reticulum, которая (помимо прочего) позволяет создавать простые сайты, хранить и просматривать их.
Reticulum поддерживает радиолюбительские AX.25/KISS девайсы, но радиолюбители не могут использовать эту сеть (на своих частотах) из-за неотключаемого шифрования!
Безлицензионные сети (Meshtastic, MeshCore, Reticulum) представляют из себя хаотичную одноранговую структуру. Бездумное расширение которых, приводит к коллапсу сети.
Если отбросить рекламу продавцов и восторги дилетантов, становится ясно, что mesh-сети не могут заменить sms, internet, сотовые сети, радиосвязь. LoRa не нужна ни туристам, спасателям и не пригодна для работы в сложных ситуациях.
В городах (на указанных частотах), могут быть помехи от других систем связи, выпускаемых промышленностью (интернет вещей, голосовая связь и тд).
Радиолюбители с государственными позывными (лицензированные радиолюбители), могут использовать частоты указанные в решении ГКРЧ 10-07-01 с допустимыми классами излучения. Радиолюбители создали несколько интересных проектов для LoRa-плат.
В радиолюбительских сетях отсутствует шифрование, а идентификатором ноды служит государственный позывной сигнал!
TinyGS - открытая сеть наземных станций, распределенных по всему миру для приема и управления спутниками с модулями LoRa, метеорологическими зондами и другими летающими объектами, использующими эти модули.
Вы можете создать свою наземную спутниковую станцию и стать частью исследовательского сообщества. Для включение режима передачи - требуется государственный позывной, так как используются частоты выделенные радиолюбителям!
Для лицензированных радиолюбителей, в Meshtastic предусмотрен режим Amateur Radio (ham), который имеет следующие особенности:
Чтобы включить радиолюбительский режим в Android программе Meshtastic:
1) Перейдите в раздел "Настройки" → "Пользователь".
2) В полном имени пишем свой позывной, в коротком имени пишем своё имя.
3) Включите переключатель "Лицензированный радиолюбитель (HAM)" и нажмите "Сохранить".
MeshCom - проект для радиолюбителей, института гражданских наук в области космической и беспроводной связи (icssw.org).
Целью MeshCom является создание автономной системы обмена сообщениями с низким энергопотреблением и экономичным оборудованием.
MeshCom базируется на технологии LORA™ и протоколе APRS, для создания ячеистой сети в диапазоне 70см. Модули MeshCom могут использовать шлюзы для формирования ячеистой сети и создания сети обмена сообщениями через HAMNET.
В будущем, MeshCom позволит подключаться к другим видам связи и сервисам (APRS, WINLINK, DMR, TETRA-SDS, SOTA-WATCH, POCSAG, VARA-AC, ...), создавая единую коммуникационную платформу.
У радиолюбителей есть функциональные AX.25 сети, работающие на разрешённых КВ/УКВ частотах, с гибкими настройками и большими скоростями. Модули LoRa позволяют расширить спектр применяемого оборудования.
Сеть LoRa_APRS состоит из двух типов устройств, iGate+Digi и Tracker, их функционал аналогичен устройствам в APRS сети. Использование радиомодулей LoRa, упрощает радиолюбителю изготовление и настройку APRS девайсов.
В эфире, LoRa_APRS не совместима с AX.25 сетями!
У радиолюбителей есть несколько интересных проектов на LoRa (поддерживаемых мировым сообществом), которые можно использовать и развивать, на разрешенных частотах.
Радиомодули LoRa (в радиолюбительских проектах) позволяют быстро их запустить и протестировать. Не нужно покупать отдельную радиостанцию, делать интерфейс, сопрягать, подбирать уровни, калибровать передатчик, настраивать программу и тд.
настройки LoRa для радиолюбительских сетей, в разных странах
Европа: 433775000Hz TX/RX SF12 CR5 125кГц APRS
Англия: 439912500Hz TX/RX SF12 CR5 125кГц APRS
Китай: 438150000Hz TX/RX SF12 CR5 125кГц APRS
Польша: 434855000Hz TX/RX SF9 CR7 125кГц APRS
Америка: 433775000Hz TX/RX --- --- --- APRS
Сингапур: 433400000Hz TX/RX --- --- --- APRS
Европа: 433175000Hz TX/RX SF11 CR6 250кГц MeshCom
Америка: 433175000Hz TX/RX SF11 CR6 250кГц MeshCom
Африка: 433175000Hz TX/RX SF11 CR6 250кГц MeshCom
Все страны:435-438MHz TX/RX --- --- --- TinyGS
Обзор технологии LoRa
LoRa APRS: Bringing APRS into the 21st Century
Приложение № 12 к решению ГКРЧ от 11 сентября 2018г. № 18-46-03-1
LoRa APRS карта
Порядок получения свидетельства об образовании позывного сигнала опознавания РЭС любительской службы
Получаем радиолюбительский позывной впервые
Четыре шага в эфир
R7HJ