วิธีสร้างเครือข่ายเมช LoRa ระยะไกล | MeshTastic, Heltec, MeshNology

วิธีสร้างเครือข่ายเมช LoRa ระยะไกล | MeshTastic, Heltec, MeshNology

สร้างเครื่องส่งข้อความ LoRa ระยะไกลแบบ Off-Grid ด้วย Meshtastic

ในโลกที่เชื่อมต่อถึงกันในปัจจุบัน จะเกิดอะไรขึ้นเมื่อไม่มีสัญญาณโทรศัพท์มือถือหรืออินเทอร์เน็ต? คู่มือโปรเจกต์นี้จะแสดงวิธีสร้างเครือข่ายการสื่อสารส่วนตัวแบบ off-grid ที่ทำงานได้ฟรีในระยะหลายไมล์ เราจะเปลี่ยนโมดูล Heltec WiFi LoRa 32 อันอเนกประสงค์ให้เป็นอุปกรณ์ส่งข้อความทรงพลังโดยใช้แพลตฟอร์มโอเพนซอร์ส Meshtastic การตั้งค่านี้ช่วยให้คุณส่งข้อความและแชร์ตำแหน่งระหว่างอุปกรณ์ผ่านเครือข่ายเมชแบบใช้พลังงานต่ำระยะไกล เหมาะสำหรับการเดินป่า ตั้งแคมป์ หรือสถานการณ์ฉุกเฉิน

เราจะใช้เคสที่ออกแบบมาโดยเฉพาะหลายรุ่นจาก Meshnology—รุ่น N30, N32 และ N35—ซึ่งบรรจุบอร์ด Heltec และมาพร้อมแบตเตอรี่ตั้งแต่ 1100mAh ถึง 3000mAh สำหรับการใช้งานภาคสนามระยะยาว ลิงก์ฮาร์ดแวร์ ซอฟต์แวร์ และลิงก์พันธมิตรที่จำเป็นทั้งหมดมีอยู่ในหน้าทรัพยากรที่ลิงก์ด้านล่างวิดีโอนี้

工作原理: อธิบาย LoRa และ Meshtastic

โปรเจกต์นี้อาศัยเทคโนโลยีหลักสองอย่างเพื่อให้การสื่อสารแบบ off-grid ระยะไกลเป็นไปได้ ตามที่อธิบายไว้ที่ 01:43 ในวิดีโอ

• LoRa (ระยะไกล): นี่คือเทคโนโลยีวิทยุที่ช่วยให้ส่งข้อมูลในระยะทางไกลโดยใช้พลังงานน้อยมาก มันทำงานบนย่านความถี่ที่ไม่ต้องได้รับใบอนุญาต (เช่น 915 MHz ในสหรัฐอเมริกา) จึงไม่มีค่าธรรมเนียมหรือค่าสมัครสมาชิก
• Meshtastic: นี่คือโปรเจกต์โอเพนซอร์สที่สร้างเครือข่ายเมชแบบกระจายศูนย์และเข้ารหัสโดยใช้อุปกรณ์วิทยุ LoRa ราคาประหยัด ในเครือข่ายเมช อุปกรณ์ทุกเครื่องสามารถส่งต่อข้อความให้อุปกรณ์อื่นได้ โดยขยายระยะของเครือข่ายทั้งหมดโดยอัตโนมัติ

กระบวนการสื่อสารนั้นง่ายแต่ทรงพลัง: คุณพิมพ์ข้อความในแอป Meshtastic บนโทรศัพท์ แอปจะส่งข้อความผ่าน บลูทูธ ไปยังอุปกรณ์ Heltec LoRa ที่จับคู่ไว้ จากนั้นอุปกรณ์นั้นจะกระจายข้อความผ่านเครือข่าย LoRa อุปกรณ์อื่นใดที่อยู่ในระยะจะรับข้อความ LoRa และส่งต่อผ่าน บลูทูธ ไปยังโทรศัพท์ที่จับคู่ไว้ ซึ่งข้อความจะปรากฏในแอป

ขั้นตอนที่ 1: แฟลชเฟิร์มแวร์ Meshtastic

ก่อนที่คุณจะใช้โมดูล Heltec ได้ คุณต้องติดตั้งเฟิร์มแวร์ Meshtastic วิธีที่ง่ายที่สุดคือใช้เครื่องมือ web flasher อย่างเป็นทางการ ตามที่แสดงที่ 09:26

1. เชื่อมต่ออุปกรณ์ Heltec WiFi LoRa 32 ของคุณเข้ากับคอมพิวเตอร์ผ่าน USB
2. เปิดเว็บเบราว์เซอร์ที่เข้ากันได้ (เช่น Google Chrome หรือ Edge) และไปที่ flasher.meshtastic.org
3. จากเมนูแบบเลื่อนลง เลือกอุปกรณ์ของคุณ คุณสามารถกรองด้วยคำว่า "Heltec" เพื่อค้นหา "Heltec Wireless Stick V3" หรือรุ่นที่คล้ายกันได้ง่าย
4. เลือกเวอร์ชันเฟิร์มแวร์ เสถียร ล่าสุดจากเมนูแบบเลื่อนลงถัดไป
5. คลิกปุ่ม "Flash" ป๊อปอัปจะปรากฏขึ้นเพื่อให้คุณเลือกพอร์ต COM สำหรับอุปกรณ์ของคุณ เลือกและคลิกเชื่อมต่อ ขอแนะนำอย่างยิ่งให้เลือกตัวเลือก "Erase and install" เพื่อให้แน่ใจว่าการติดตั้งสะอาด
6. ตัวแฟลชจะลบเฟิร์มแวร์เก่าและติดตั้ง Meshtastic โดยอัตโนมัติ เมื่อเสร็จสิ้น อุปกรณ์จะรีบูต และคุณจะเห็นหน้าจอเริ่มต้นของ Meshtastic บนจอแสดงผล OLED

ขั้นตอนที่ 2: ติดตั้งและตั้งค่าแอป Meshtastic

แอป Meshtastic คือศูนย์ควบคุมของคุณสำหรับส่งข้อความและกำหนดค่าอุปกรณ์ กระบวนการติดตั้งเริ่มต้นที่ 12:48

1. ไปที่ Google Play Store หรือ Apple App Store บนสมาร์ทโฟนของคุณแล้วค้นหา "Meshtastic"
2. ติดตั้งและเปิดแอป คุณสามารถข้ามหน้าต้อนรับเริ่มต้นได้
3. แอปต้องได้รับอนุญาตให้ใช้บลูทูธและตำแหน่งเพื่อให้ทำงานได้ ดังนั้นโปรดอนุญาตเมื่อมีข้อความแจ้ง
4. เมื่อเปิดแอปแล้ว คุณพร้อมที่จะจับคู่อุปกรณ์ LoRa เครื่องแรกของคุณ

ขั้นตอนที่ 3: จับคู่และกำหนดค่าอุปกรณ์ของคุณ

ในการส่งข้อความ คุณต้องจับคู่อุปกรณ์ LoRa กับแอปผ่านบลูทูธ ขั้นตอนสำคัญนี้ครอบคลุมที่ 13:38

1. ในแอป Meshtastic แตะไอคอนบลูทูธหรือปุ่ม "สแกน" เพื่อค้นหาอุปกรณ์ใกล้เคียง
2. อุปกรณ์ Heltec ของคุณควรปรากฏในรายการด้วยชื่อเช่น "Meshtastic_XXXX" แตะที่มัน
3. คำขอจับคู่จะปรากฏบนโทรศัพท์ของคุณ และรหัสยืนยัน 6 หลักจะแสดงบนหน้าจอ OLED ของอุปกรณ์ Heltec ป้อนรหัสนี้ในแอปเพื่อทำการจับคู่ให้สมบูรณ์
4. เมื่อจับคู่แล้ว แอปจะเชื่อมต่อและโหลดการกำหนดค่าของอุปกรณ์ ขั้นตอนแรกที่สำคัญที่สุดคือการตั้งค่าภูมิภาคของคุณ ไปที่การตั้งค่าอุปกรณ์ ค้นหาเมนู "LoRa" หรือ "Radio Configuration" และเลือกภูมิภาคของคุณ (เช่น "United States") ซึ่งจะตั้งค่าความถี่ที่ถูกต้องสำหรับพื้นที่ของคุณ อุปกรณ์จะรีบูตหลังจากคุณบันทึกการตั้งค่านี้
5. คุณยังสามารถไปที่การตั้งค่า "ผู้ใช้" เพื่อตั้งชื่อเฉพาะให้อุปกรณ์ของคุณ ซึ่งทำให้ระบุได้ง่ายขึ้นในเครือข่าย

ขั้นตอนที่ 4 (ไม่บังคับ): การกำหนดค่าขั้นสูงด้วยเว็บไคลเอนต์

สำหรับผู้ใช้ขั้นสูง Meshtastic มีเว็บไคลเอนต์ที่ทรงพลังสำหรับการกำหนดค่า ที่ client.meshtastic.org ตามที่แสดงที่ 06:02 คุณสามารถเชื่อมต่ออุปกรณ์ผ่าน USB และใช้อินเทอร์เฟซนี้เพื่อดูแผนที่ของโหนดทั้งหมดในเมชของคุณ ดูสถิติอุปกรณ์โดยละเอียด และปรับแต่งการตั้งค่าขั้นสูง เช่น กำลังส่ง LoRa เพื่อปรับสมดุลระหว่างระยะและอายุแบตเตอรี่

ส่งข้อความแรกของคุณ

เมื่อกำหนดค่าอุปกรณ์ของคุณแล้ว คุณพร้อมที่จะสื่อสาร! กระบวนการนี้สาธิตที่ 18:50

• ในแอป Meshtastic ให้ไปที่แท็บ "แชท" หรือ "ข้อความ"
• ข้อความทั้งหมดจะถูกส่งผ่านช่องทาง โดยค่าเริ่มต้นทุกคนจะอยู่ในช่องทางหลัก แต่คุณสามารถสร้างช่องทางส่วนตัวที่เข้ารหัสได้เช่นกัน
• เพียงพิมพ์ข้อความของคุณในกล่องข้อความแล้วกดส่ง ข้อความจะถูกส่งผ่านบลูทูธไปยังอุปกรณ์ LoRa ของคุณ ซึ่งจะกระจายสัญญาณออกไปยังเครือข่ายเมช
• ไม่กี่วินาทีต่อมา ข้อความจะปรากฏบนแอปของผู้ใช้ทุกคนในช่องทางของคุณ รวมถึงบนหน้าจอ OLED ของอุปกรณ์ LoRa ของพวกเขาด้วย

ดังที่วิดีโอสาธิตให้เห็น ระบบนี้ทำงานได้อย่างไร้ที่ติ ทำให้สามารถสื่อสารระหว่างอุปกรณ์ Meshtastic หลายประเภทพร้อมกันได้ การทดสอบภาคสนามจริงที่ 19:58 ยืนยันการสื่อสารที่ประสบความสำเร็จในระยะทาง 1.5 กม. โดยเทคโนโลยีพื้นฐานได้รับการพิสูจน์แล้วว่าทำงานได้ในระยะทางที่ไกลกว่านั้นมาก

บทของวิดีโอ

• 00:00 - แนะนำโปรเจกต์
• 01:43 - LoRa และ Meshtastic คืออะไร?
• 02:40 - ภาพรวมฮาร์ดแวร์
• 05:02 - ภาพรวมซอฟต์แวร์และเครื่องมือ
• 09:26 - การเขียนเฟิร์มแวร์ด้วย flasher.meshtastic.org
• 12:48 - การติดตั้งแอป Meshtastic
• 13:38 - การจับคู่อุปกรณ์ผ่านบลูทูธ
• 15:07 - การกำหนดค่าการตั้งค่าอุปกรณ์ (ภูมิภาคและชื่อ)
• 18:50 - การสาธิตในห้องปฏิบัติการสด: การส่งข้อความ
• 19:58 - การทดสอบภาคสนามจริง (1.5 กม.)