Contexte
Comme vous le savez, je suis administrateur systèmes et réseaux, et avec le temps, on se rend compte d’une chose : Internet, ses protocoles et toute son infrastructure sont particulièrement complexes.
Les infrastructures nécessaires pour faire fonctionner Internet et permettre la communication sont considérables, et dépendent en grande partie d’entreprises privées.
Par le passé, on a déjà vu des acteurs comme Cloudflare ou Amazon Web Services subir des pannes, mettant à l’arrêt de nombreux services en ligne.
Je me suis donc posé la question suivante : existe-t-il un système de communication simple, ne nécessitant pas d’infrastructure lourde pour fonctionner, offrant une portée satisfaisante, accessible en termes de coût (sans abonnement) et relativement facile à mettre en œuvre ?
Nous allons voir à travers cet article que cela semble possible à priori.
Le type de technologie utilisé Lora
La technologie utilisée ici est le LoRa, une communication radio en bande sub-GHz (notamment 868 MHz) permettant de transmettre des petites quantité de donnée sur de longue distance donc du texte
son utilisation dépend de réglementations locales. En Europe, les bandes de fréquences accessibles sans licence sont principalement le 433 MHz et le 868 MHz, ce dernier étant le plus utilisé pour les réseaux LoRa.
Le LoRa peut également être utilisé dans des cas d’usage comme la domotique, notamment pour faire remonter des informations de capteurs (température, humidité, etc.) sur de longues distances,
Le LoRa fonctionne bien en extérieur. En intérieur, c’est parfois plus complexe, mais pas impossible.
Le mieux, c’est de le placer près d’une fenêtre pour permettre au signal radio de mieux sortir, ou directement sur un balcon à l’extérieur.
Le matériel
Dans mon cas, j’ai choisi de fabriquer moi-même le dispositif. J’ai utilisé une carte ESP32 Heltec V3. En termes de coût, cela représente environ 25 €, auxquels s’ajoutent l’impression 3D du boîtier en PETG (environ 3 €), ainsi qu’une petite batterie lithium-ion de 820 mAh.
Il est possible de se passer de batterie interne en alimentant directement le carte via USB-C avec une batterie externe ou sur une prise usb de pc ou un chargeur classique.
Il est également possible d’acheter du matériel déjà prêt à l’emploi, en recherchant des mots-clés comme Meshtastic ou Meshcore sur des plateformes comme Amazon ou AliExpress.
Vous pouvez vérifier la liste des périphériques compatibles sur la pages suivantes :
https://meshcore.co.uk/configurator en faisant Setup Your Devices cela affichera la liste complète ou pour meshtastic https://flasher.meshtastic.org/
les coûts
| Élément | Description | Coût estimé |
|---|---|---|
| Carte LoRa | ESP32 Heltec V3 (antenne est adaptateur fournie) | 25 € |
| Boîtier | Impression 3D (PETG) | 3 € |
| Batterie (optionnel) | Batterie lithium-ion interne ou batterie externe | 5 à 18 € |
| Total estimé (sans batterie) | 28 € |
Il existe de nombreux modèles de cartes compatibles, avec des coûts et des caractéristiques différents. Certaines ne sont pas basées sur ESP32 (comme la Heltec T114), mais sur des microcontrôleurs nRF52, qui consomment beaucoup moins.
Par exemple, avec une batterie de 820 mAh, mon Heltec V3 tient environ 4 heures.
Avec une carte basée sur nRF52, il y a de fortes chances de pouvoir au moins doubler l’autonomie.
Les photos du matériel
dans mon cas voilà a quoi ressemble mon matériel
Le perçage sur le à droite sert à accueillir un bouton ON/OFF.
Mais Meshcore a un mode hibernation qui permet d’éteindre la carte. Il suffit ensuite d’appuyer sur le bouton pour relancer le firmware de l’ESP32.
plusieurs possibilité Meshtastic | Meshcore
Ici, nous allons voir qu’il existe plusieurs systèmes de réseaux LoRa. Parmi ceux que je connais, deux se distinguent particulièrement Meshtastic et MeshCore.
Meshtastic
Avantage
- Totalement opensource
- le client fait office de routeur donc tout le monde peut relayer l’autre
- pratique en randonner ne nécessite pas de répéteur présent sur place puisque le client est aussi routeur
- chiffrement AES 128 bit
- Canal public pour communiqué avec tout le monde
- possibilité de crée canal privé et de communiqué en privée
- Programmation simple à partir de Google chrome sur la page web de meshtastic après avoir sélectionner le modèle de votre carte il détecte la carte et injecte le programme
Inconvénient
- meshtastic n’est pas très présent la ou je me trouve
couverture réseau meshtastic https://meshtastic.liamcottle.net/ - Son fonctionnement, à la fois en mode client et routeur, peut aussi être un point faible : chaque client en plus des routeur relaient les messages, ce qui génère beaucoup de traffic . À terme, cela peut saturer la bande des 868 MHz.
- Dans ce contexte, pour de très longues distances, cela peut devenir moins efficace.
Meshcore
Avantage
- Le réseau fonctionne là où je me trouve,
couverture réseau meshcore https://meshcore.co.uk/map.html - Les rôles sont plus stricts (client, répéteur, rooms), chacun ayant une fonction bien définie. Cela permet de d’éviter une saturation de la bande des 868 MHz.
- Le système intègre un chiffrement en AES 256 bits, avec un mécanisme de clés publiques / clés privées pour l’identification des utilisateurs.
- Il existe des canaux publics permettant de communiquer avec l’ensemble du réseau.
- possibilité de créer des canaux privés, ainsi que d’échanger en messages privés entre utilisateurs.
- Programmation simple à partir de Google chrome sur la page web de meshcore après avoir sélectionner le modèle de votre carte il détecte la carte et injecte le programme
Inconvénient
- Micro logiciel pour les carte esp32 et nrf52 controller open-source mais les application sur smartphone pas totalement opensource sous licence MIT avec des fonctionnalité avancée qui son payante cela n’empêche pas l’utilisation normal de l’application (chatter avec les autres par exemple).
Résumé
Comme vous avez pu le lire, je ne peux pas vous en dire beaucoup plus sur Meshtastic, car il n’y a pas de routeur meshtastic relais dans la région où je me trouve, ou du moins pas suffisamment pour réaliser des tests concluants.
je me suis orienté vers Meshcore, qui dispose d’un réseau exploitable dans ma zone.
Meshcore coté application
Ici, on va rentrer dans le côté applicatif. Je vais vous montrer à quoi ça ressemble, et vous pourrez constater qu’il y a quand même du monde 🙂
Pour résumer, la carte ESP32 dispose du Bluetooth. L’application Meshcore se connecte à la carte via Bluetooth, et la partie LoRa (868 MHz) assure la communication avec les autres utilisateurs du réseau Meshcore.
Le chat
Ici, je vais vous montrer des captures d’écran du chat pour voir comment ça discute.
Par défaut, il existe un canal public où tout le monde peut échanger.
La map et informations techniques
Je vais vous montrer la map ainsi que ce que j’ai pu détecter comme répéteurs.
Sur la capture 3, on peut voir des informations comme la distance (229 km), la dernière fois que son annonce a été reçue par mon récepteur, ainsi que le nombre de sauts avant qu’elle n’arrive jusqu’à moi.
Dans mon cas, pour ce répéteur, une distance de 226 kilomètres nous sépare, et le signal est passé par 8 répéteurs avant d’arriver jusqu’à moi. et j’ai pu détecté sa présence y a une minutes
J’ai censuré certaines données pour respecter l’anonymat.
petit rappel sa n’utilise pas internet ce sont des onde radios
Sans smartphone ?
Il est possible de ne pas avoir de smartphone sur soi. Avec mon matériel actuel, je peux voir les messages reçus, mais pas y répondre.
il existe du matériel plus avancé mais la on est sur un budget d’environ 70 à 110 euros avec des périphériquee qui ressemble à des smartphone mais conçu pour communiqué sur le réseau lora meshcore ou meshtastic suivant le choix du réseau voici quelques photos d’exemple
- La première photo montre un LILYGO T-Deck, et effectivement ça ressemble un peu à un BlackBerry.
- La deuxième montre un LILYGO T-Deck Pro, avec un écran e-paper (encre électronique). Pour l’autonomie, ça doit être plutôt intéressant.
Les modes de fonctionnement
je pense qu’il est utile de parler des divers modes de fonctionnement de meshcore
Les compagnons
Le compagnon, c’est ce que j’utilise actuellement. Il agit comme un client et permet d’envoyer et de recevoir des messages.
Pour atteindre le destinataire, le message passe par un répéteur, qui peut ensuite le relayer à d’autres répéteurs jusqu’à arriver à destination.
Les répéteurs
Je vous ai parlé des répéteurs plusieurs fois, mais c’est quoi exactement ?
Ce sont des dispositifs basés sur les mêmes cartes programmables, mais installés de manière fixe, souvent en hauteur (toits, montagnes).
Ils sont posés par des radioamateurs passionnés, et il y a toute une communauté derrière ça. C’est grâce à eux que ce réseau existe.
En général, les répéteurs sont faits pour durer : batterie, panneau solaire, et parfois en plus une alimentation électrique classique en complément. Les répéteurs consomment peu d’énergie il sont sensé fonctionner en permanence sans trop de problème
Les rooms
Les rooms est une fonctionnalité qui permet de créer des canaux de communication publics ou privés (protégés par un accès par mot de passe).
Techniquement, un compagnon peut aussi le faire. Le problème, c’est qu’un compagnon peut être éteint et est souvent portable, donc cela crée des indisponibilités.
Un serveur de rooms, par exemple, peut être mis sur batterie et panneau solaire.
Un serveur de rooms stocke jusqu’à 32 messages, pas plus, car sinon lors de l’envoi des messages, quand les utilisateurs se reconnectent, cela saturerait le réseau s’il y avait des centaines de messages à renvoyer.
Résumé
Je pense qu’avec tout ça, ça montre qu’il est possible de communiquer sans Internet, à bas coût matériel, et sans abonnement.
Ça reste uniquement du texte, mais personnellement je trouve ça assez incroyable de pouvoir discuter avec des personnes qui sont potentiellement à 200 kilomètres, voire plus, sans dépendre d’Internet ou des réseaux mobiles.
Cela ma aussi permis d’en apprendre plus sur le fonctionnement des systèmes radio LoRa,