Meshtastic

Mit der Funktechnologie LoRa als Basis können Sie drahtlose Maker-Projekte realisieren. So weit, so gut: Aber was ist, wenn Sie ein ganzes Netzwerk für den stabilen, dezentralen Austausch von Daten brauchen? Mit Meshtastic bauen Sie sowohl öffentliche als auch lokale Netze auf und sind unabhängig vom Handynetz und Kabelverbindungen. Im Batteriebetrieb oder mit Solarzellen funken Sie off-the-grid und erreichen echt Autarkie, wenn Sie Daten zuverlässig teilen müssen. Wie das geht, zeigt Ihnen Claus Kühnel in dieser Einführung. Aus dem Inhalt: - Lokale IoT-Netze aufbauen - Mikrocontroller für Meshtastic - Firmware aufspielen und Geräte konfigurieren - Ein Meshtastic-Netzwerk aufbauen - Verbindungen ins Internet - Anwendungstests - Spannungsversorgung mit Batterien und Solar - Optimierung der Funkverbindungen - Bauliche Gegebenheiten - Netiquette und Traffic Observer -

Dr. Claus Kühnel studierte Informationstechnik an der Technischen Universität Dresden und hat über viele Jahre Embedded Systems für die Labordiagnostik u.a. entwickelt. In diesem interdisziplinären Spannungsfeld kam er mit der Maker-Szene in Berührung. Er hat zahlreiche Artikel und Bücher zu Hard- und Software von Mikrocontrollern im In- und Ausland veröffentlicht. Von der Zeitschrift Elektronik erhielt sein Beitrag "Arduino & Co" die Auszeichnung "Artikel des Jahres 2011". Mit Leidenschaft gibt er sein umfangreiches und fundiertes Wissen an interessierte Leser weiter.

1. Lokale IoT-Netzwerke ... 11 1.1 ... Computer-Netzwerk ... 11 1.2 ... Lokales Netzwerk ... 12 1.3 ... Das Internet of Things (IoT) ... 13 1.4 ... Netzwerktopologie ... 15 1.5 ... IoT-Netzwerk ... 16 1.6 ... IoT-Sensorknoten ... 20 2. Meshtastic Devices ... 25 2.1 ... Unterstützte Mikrocontroller-Boards ... 26 2.2 ... Eingesetzte Mikrocontroller-Boards ... 28 3. Die Meshtastic-Firmware ... 39 3.1 ... Firmware aufspielen ... 39 3.2 ... Konfiguration eines Meshtastic Devices ... 43 3.3 ... Die Python CLI von Meshtastic ... 51 4. Aufbau eines Meshtastic-Netzwerks ... 55 4.1 ... Autonomes Netzwerk zur Übermittlung von Nachrichten ... 55 4.2 ... Meshtastic-Netzwerk zur Übermittlung von Messdaten ... 56 5. Verbindung ins Internet ... 61 5.1 ... MQTT-Konfiguration ... 61 5.2 ... MQTT-Decodierung ... 64 5.3 ... Visualisierung der Daten des Meshtastic-Netzwerks ... 66 6. Meshtastic-Anwendungstests ... 77 6.1 ... Öffentliches oder privates Netz? ... 77 6.2 ... Tracing ... 80 6.3 ... Die Mesh-Abdeckung ... 81 6.4 ... Nachrichten im Netzwerk ... 82 6.5 ... Statusüberwachung ... 84 6.6 ... Externe Sensoren ... 86 6.7 ... Solargepufferter Batteriebetrieb ... 86 6.8 ... Meshtastic-Knoten auf Reise ... 91 7. Batterien für Meshtastic-Knoten ... 97 8. Optimierung der Solar-Spannungsversorgung ... 101 8.1 ... Konventionelle Ladeschaltung ... 101 8.2 ... MPPT-Laderegler ... 102 9. Optimierung der Funkverbindung ... 105 9.1 ... Link-Budget ... 105 9.2 ... LoRa-Antennen ... 108 10. Gehäuse für Meshtastic Devices ... 123 11. Berücksichtigung baulicher Gegebenheiten ... 129 12. Netiquette und Traffic Observer ... 133 13. Referenzen ... 141 Index ... 143