كيفية بناء شبكة LoRa شبكية بعيدة المدى | MeshTastic، Heltec، MeshNology

كيفية بناء شبكة LoRa شبكية بعيدة المدى | MeshTastic، Heltec، MeshNology

بناء مراسل LoRa بعيد المدى خارج الشبكة باستخدام Meshtastic

في عالم اليوم المتصل، ماذا يحدث عندما لا تتوفر خدمة الهاتف الخلوي أو الإنترنت؟ سيوضح لك هذا الدليل المشروعي كيفية بناء شبكة اتصالات خاصة بك خارج الشبكة تعمل مجانًا عبر أميال. سنقوم بتحويل وحدة Heltec WiFi LoRa 32 متعددة الاستخدامات إلى جهاز مراسلة قوي باستخدام منصة Meshtastic مفتوحة المصدر. يتيح لك هذا الإعداد إرسال رسائل نصية ومشاركة المواقع بين الأجهزة عبر شبكة شبكية بعيدة المدى ومنخفضة الطاقة، مما يجعله مثاليًا للمشي لمسافات طويلة أو التخييم أو حالات الطوارئ.

سنستخدم عدة علب مصممة خصيصًا من Meshnology—وهي N30 وN32 وN35—والتي تحتوي على لوحة Heltec وتشمل بطاريات تتراوح من 1100mAh إلى 3000mAh للاستخدام الميداني الممتد. جميع الأجهزة والبرامج والروابط التابعة اللازمة متوفرة على صفحة الموارد المرتبطة أسفل هذا الفيديو.

كيف يعمل: شرح LoRa وMeshtastic

يعتمد هذا المشروع على تقنيتين رئيسيتين لتحقيق اتصال بعيد المدى خارج الشبكة، كما هو موضح في 01:43 في الفيديو.

• LoRa (المدى البعيد): هذه تقنية راديو تسمح بنقل البيانات عبر مسافات شاسعة مع استهلاك طاقة قليل جدًا. تعمل على نطاقات تردد غير مرخصة (مثل 915 ميجاهرتز في الولايات المتحدة)، لذلك لا توجد رسوم أو اشتراكات مطلوبة.
• Meshtastic: هذا مشروع مفتوح المصدر ينشئ شبكة شبكية لامركزية ومشفرة باستخدام أجهزة راديو LoRa غير مكلفة. في الشبكة الشبكية، يمكن لكل جهاز ترحيل الرسائل للأجهزة الأخرى، مما يوسع نطاق الشبكة بأكملها تلقائيًا.

عملية الاتصال بسيطة لكنها قوية: تكتب رسالة في تطبيق Meshtastic على هاتفك. يرسل التطبيق الرسالة عبر البلوتوث إلى جهاز Heltec LoRa المقترن بك. ثم يبث هذا الجهاز الرسالة عبر شبكة LoRa. أي جهاز آخر في النطاق يستقبل رسالة LoRa ويعيد توجيهها عبر البلوتوث إلى هاتفه المقترن، حيث تظهر في التطبيق.

الخطوة 1: وميض البرنامج الثابت لـ Meshtastic

قبل أن تتمكن من استخدام وحدة Heltec الخاصة بك، تحتاج إلى تثبيت البرنامج الثابت لـ Meshtastic. أسهل طريقة للقيام بذلك هي باستخدام أداة الوميض الرسمية عبر الويب، كما هو موضح في 09:26.

1. قم بتوصيل جهاز Heltec WiFi LoRa 32 بالكمبيوتر عبر USB.
2. افتح متصفح ويب متوافقًا (مثل Google Chrome أو Edge) وانتقل إلى flasher.meshtastic.org.
3. من القائمة المنسدلة، حدد جهازك. يمكنك التصفية حسب "Heltec" للعثور بسهولة على "Heltec Wireless Stick V3" أو طراز مشابه.
4. اختر أحدث إصدار مستقر من البرنامج الثابت من القائمة المنسدلة التالية.
5. انقر فوق زر "Flash". ستظهر نافذة منبثقة تطلب منك تحديد منفذ COM لجهازك. اختره وانقر فوق اتصال. يُنصح بشدة باختيار خيار "Erase and install" لضمان تثبيت نظيف.
6. ستقوم أداة الوميض تلقائيًا بمسح البرنامج الثابت القديم وتثبيت Meshtastic. بمجرد اكتمال العملية، سيتم إعادة تشغيل الجهاز وسترى شاشة البداية لـ Meshtastic على شاشة OLED الخاصة به.

الخطوة 2: تثبيت وإعداد تطبيق Meshtastic

تطبيق Meshtastic هو مركز القيادة الخاص بك لإرسال الرسائل وتكوين أجهزتك. تبدأ عملية التثبيت في 12:48.

1. انتقل إلى Google Play Store أو Apple App Store على هاتفك الذكي وابحث عن "Meshtastic".
2. قم بتثبيت التطبيق وفتحه. يمكنك تخطي شاشات الترحيب الأولية.
3. يتطلب التطبيق أذونات البلوتوث والموقع ليعمل، لذا تأكد من منحها عند الطلب.
4. مع فتح التطبيق، أنت الآن جاهز لإقران أول جهاز LoRa لديك.

الخطوة 3: إقران جهازك وتكوينه

لإرسال الرسائل، تحتاج إلى إقران جهاز LoRa الخاص بك مع التطبيق عبر البلوتوث. هذه الخطوة الحاسمة مغطاة في 13:38.

1. في تطبيق Meshtastic، انقر فوق أيقونة البلوتوث أو زر "scan" للبحث عن الأجهزة القريبة.
2. يجب أن يظهر جهاز Heltec الخاص بك في القائمة باسم مثل "Meshtastic_XXXX". انقر فوقه.
3. سيظهر طلب إقران على هاتفك، وسيتم عرض رمز تأكيد من 6 أرقام على شاشة OLED الخاصة بجهاز Heltec. أدخل هذا الرمز في التطبيق لإكمال الإقران.
4. بمجرد الإقران، سيتصل التطبيق ويحمّل تكوين الجهاز. أهم خطوة أولى هي تعيين منطقتك. انتقل إلى إعدادات الجهاز، وابحث عن قائمة "LoRa" أو "Radio Configuration"، وحدد منطقتك (مثل "United States"). هذا يضبط التردد الصحيح لمنطقتك. سيتم إعادة تشغيل الجهاز بعد حفظ هذا الإعداد.
5. يمكنك أيضًا الانتقال إلى إعدادات "User" لإعطاء جهازك اسمًا فريدًا، مما يسهل التعرف عليه في الشبكة.

الخطوة 4 (اختيارية): تكوين متقدم عبر عميل الويب

للمستخدمين الأكثر تقدمًا، تقدم Meshtastic عميل ويب قويًا للتكوين، متاحًا على client.meshtastic.org. كما هو موضح في 06:02، يمكنك توصيل جهازك عبر USB واستخدام هذه الواجهة لرؤية خريطة لجميع العقد في شبكتك الشبكية، وعرض إحصائيات مفصلة للجهاز، وضبط الإعدادات المتقدمة مثل قوة إرسال LoRa لموازنة المدى وعمر البطارية.

إرسال رسالتك الأولى

مع تكوين أجهزتك، أنت جاهز للتواصل! هذه العملية موضحة في 18:50.

• في تطبيق Meshtastic، انتقل إلى علامة التبويب "الدردشة" أو "الرسائل".
• تُرسل جميع الرسائل عبر قناة. افتراضيًا، يكون الجميع على القناة الأساسية، ولكن يمكنك أيضًا إنشاء قنوات خاصة ومشفرة.
• ما عليك سوى كتابة رسالتك في مربع النص والضغط على إرسال. تُرسل الرسالة عبر البلوتوث إلى جهاز LoRa الخاص بك، والذي يقوم بعد ذلك ببثها عبر شبكة الشبكة المتداخلة.
• بعد ثوانٍ، ستظهر الرسالة على تطبيق كل مستخدم آخر على قناتك، وكذلك على شاشات OLED الخاصة بأجهزة LoRa الخاصة بهم.

كما يوضح الفيديو، يعمل هذا النظام بشكل مثالي، مما يتيح التواصل بين أنواع متعددة مختلفة من أجهزة Meshtastic في وقت واحد. يؤكد الاختبار الميداني الواقعي عند 19:58 نجاح التواصل على مسافة 1.5 كم، مع إثبات أن التقنية الأساسية تعمل على نطاقات أكبر بكثير.

فصول الفيديو

• 00:00 - مقدمة إلى المشروع
• 01:43 - ما هي LoRa وMeshtastic؟
• 02:40 - نظرة عامة على الأجهزة
• 05:02 - نظرة عامة على البرامج والأدوات
• 09:26 - وميض البرنامج الثابت باستخدام flasher.meshtastic.org
• 12:48 - تثبيت تطبيق Meshtastic
• 13:38 - إقران جهاز عبر البلوتوث
• 15:07 - تكوين إعدادات الجهاز (المنطقة والاسم)
• 18:50 - عرض توضيحي حي في المختبر: إرسال الرسائل
• 19:58 - اختبار ميداني واقعي (1.5 كم)