Meshtastic Install Fest

Rede de Comunicação LoRa mesh
aberta, livre e de baixo custo!

LHC? 🤔

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O Laboratório Hacker de Campinas é "hackerspace de Campinas que fornece um espaço aberto e comunitário para que entusiastas de tecnologia possam desenvolver seus projetos em áreas como eletrônica, robótica, mecânica, computação, jogos, culinária, artes, ou o que mais a criatividade e o espaço físico disponível permitirem." (de lhc.net.br)

Workshop no LHC?

Este workshop é uma iniciativa minha - Tiago (membro do LHC desde 2018) - com o apoio de colegas. E, claro, é totalmente gratuito!

Gostou e quer ajudar de alguma forma? Faça uma doação ao LHC (pix para batman@lhc.net.br) e considere tornar-se um associado!

O que é o Meshtastic?

Da definição do próprio site do Meshtastic 😇

O Meshtastic é projeto que possibilita o uso de rádios LoRa de baixo custo como uma plataforma de comunicação off-grid de longo alcance para áreas sem infraestrutura de comunicação existentes ou confiáveis. Este projeto é 100% desenvolvido pela comunidade e aberto!

Topologia da Rede 🌐

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Mas para Quê?

  • Longo Alcance (331km record by MartinR7 & alleg)
  • Comunicação off-grid ("substitui" operadoras de telefonia)
  • Comunicação descentralizada - não requer um roteador dedicado
  • Comunicação criptografada
  • Baixo consumo de bateria
  • Enviar e Receber mensagens de texto entre os membros da rede Mesh
  • Localização (opcional) baseada em GPS
  • E muito mais...

Como Participar? 📢

Adquira seu rádio (por volta de ~R$200,00) e comece a usar!

Sugestões de Placas para o Meshtastic

LILYGO® TTGO T-Beam

Esta placa é a opção mais adequada para quem quer ter um rádio portátil, pois contém espaço para uma pilha recarregável e contém um módulo de GPS integrado na placa. Ela utiliza o ESP32 como microcontrolador e um rádio LoRa SX1276.

Sugestões de Placas para o Meshtastic

LILYGO® TTGO T-Beam

O preço médio desta placa é em torno de R$200,00 (quando este artigo foi escrito, em dezembro de 2024) para a primeira compra no Aliexpress.

Sugestões de Placas para o Meshtastic

HELTEC® LoRa 32 v3

Esta placa é bastante similar à T-Beam. Ela utiliza, no entanto, o ESP32-S3 (mais potente do que o ESP32) e um rádio LoRa SX1262, além de contar com um slot para encaixar uma bateria de lítio.

Sugestões de Placas para o Meshtastic

HELTEC® LoRa 32 v3

Esta placa, porém, não possui GPS integrado e, portanto, é mais adequada para nós estacionários (nada impede, porém, que seja usada como rádio portátil já que a posição pode ser lida pelo GPS de seu smartphone ao utilizar o aplicativo Meshtastic).

Sugestões de Placas para o Meshtastic

HELTEC® LoRa 32 v3

Preço médio de R$180,00 (outubro de 2024) no Aliexpress e Mercado Livre;

Sim, o LoRa opera na faixa ISM (industrial, scientific, and medical) que, no Brasil, compreende de 902MHz a 928MHz.

Em específico, o Brasil usa o mesmo plano de frequências da Austrália/Nova Zelândia (de 915MHz a 928MHz), conhecido como AU915

As legislações relacionadas são:

Getting Started 🧰

Ok, vamos lá:

A gravação do firmware Meshtastic na placa é feita através do site https://flasher.meshtastic.org/

Getting Started 🧰

Mas antes...

(No Windows) É necessário instalar o driver para o computador identificar a placa:

Gravando a Placa

  1. Acesse https://flasher.meshtastic.org/

Gravando a Placa

  1. Selecione “Heltec V3” (ou qualquer outra placa que deseja gravar) em Device;
  2. Selecione a versão do firmware do Meshtastic. Recomendo utilizar a última versão disponível (atualmente, alguma versão baseada na versão 2.5)
  3. Clique em “Flash”;

Gravando a Placa

  1. Após clicar em “Flash”, a tela seguinte exibirá a versão selecionada e, ao final da página (provavelmente será necessário rolar a página), clique em “Continue:

Gravando a Placa

  1. Selecione a velocidade de gravação em “Choose baud rate”. Selecione 921600 (a velocidade máxima). Marque também a opção “Full Erase and Install“ para que todo o firmware seja sobrescrito:

  1. Finalmente, clique em “Erase Flash and Install” e aguarde a finalização da gravação.

Configurando o Meshtastic ⚙️

Após a primeira inicialização é necessário configurar o seu dispositivo para que ele funcione corretamente no Brasil. A forma mais eficaz de fazer isso é através do aplicativo Meshtastic para iOS e Android.

Ué, mas então precisa do Smartphone para o Meshtastic funcionar? 😕

Calma! O seu smartphone atua somente como uma interface homem-máquina, ou seja, como um meio de configurar e interagir com seu dispositivo LoRa. Isso é feito através de uma conexão via Bluetooth ou Wi-Fi, mas o dispositivo (e seu Smartphone) não precisa de uma conexão com a internet.

Conectando-se ao nó por Bluetooth

  • Clique no botão com o formato de ➕ no canto inferior direito e selecione o seu dispositivo no Smartphone (nesta etapa, recomendamos que outros possíveis nós sejam desligados para que somente um nó seja identificado e configurado).

Conectando-se ao nó por Bluetooth

  • O PIN será mostrado na tela da placa caso o dispositivo tenha uma tela. Caso contrário, a senha será 123456.

Selecionando a Região LoRa

O Brasil usa a mesma especificação que a Austrália e Nova Zelândia para o LoRa. Assim, selecione a região ANZ e aguarde o dispositivo reiniciar e o aplicativo voltar a conectar-se a ele.

Acessando as Configurações do Nó/Rádio LoRa

Clique no ícone com 3 pontos (alinhados na vertical), no canto superior direito, para acessar as configurações do Nó. Em User, é possível alterar o nome do dispositivo.

Configuração dos Canais

Clique no único canal configurado (0 - Long Fast) para configurá-lo. Uplink/Downlink Enabled permite encaminhar mensagens via servidor MQTT*

Configuração do Dispositivo

Certifique-se que, em Role, está selecionada a opção CLIENT.
Se você tiver outros dispositivos na mesma casa, pode selecionar CLIENT_MUTE para evitar que seus dispositivos redistribuam a mensagem (deixando somente um dispositivo como CLIENT). Nunca use REPEATER ou ROUTER.
Leia mais sobre aqui.

Configuração da Posição

Nesta tela, é possível ligar/desligar o GPS (caso a placa possua).
É também possível configurar uma posição fixa (recomendado para nós fixos).

Configuração da Rede LoRa

Nesta tela, é possível aumentar a opção Hop Limit para 7 se estiver em uma região com poucos nós para aumentar a cobertura.

Configuração da Rede Wi-Fi

Como assim? O Meshtastic não era uma alternativa às operadoras de comunicação?

Calma! Se quiser, você pode conectar o dispositivo a uma rede Wi-Fi para 1) acessá-lo via rede Wi-Fi ou 2) usar um servidor MQTT para receber mensagens de outras regiões.

Configuração do MQTT

Caso um nó esteja conectado a uma rede Wi-Fi com acesso à internet, é possível configurar um servidor MQTT para que seja possível enviar e receber mensagens através da internet e, desta forma, aumentar a cobertura da rede mesh LoRa.

Configuração do MQTT

O próprio projeto Meshtastic mantém um servidor MQTT que já vem pré-configurado. Se for usá-lo, não se esqueça de alterar a opção Root topic para msh/BR.

Configuração do MQTT

Considerações sobre o uso do servidor MQTT:

  • A rede mesh LoRa tem alcance limitado e usar um servidor MQTT permite, por exemplo, interligar diferentes cidades;
  • Qualquer mensagem trafegada pela rede pode ser enviada ao servidor MQTT se um nó configurado recebê-la (sim, é possível um nó definir que não quer que sua mensagem seja encaminhada ao servidor MQTT);
  • Da mesma forma, é possível acessar as mensagens (criptografadas) enviadas ao servidor MQTT pela internet, o que torna a integração do Meshtastic com outros sistemas mais fácil;

Mas o Meshtastic só envia e recebe mensagens? ✉️

Não!

O Meshtastic permite, entre outras funcionalidades, controlar hardwares remotamente (automação), atuar como tracker (um nó que reporta sua posição), agregar sensores de presença, luminosidade, temperatura, qualidade do ar etc...

Por exemplo: Módulo Serial

Mas é tudo grátis, mesmo? 🤔

Sim, mas...

O Meshtastic depende de você!

Cada nó (rádio) faz parte da rede, então garanta que seus nós estejam ativos e funcionando para aumentar a cobertura da rede mesh LoRa.

Considere montar nós estáticos e montá-lo em locais "estratégicos"

Por exemplo: Nó Solar do LHC!

Por exemplo: Nó Solar do LHC!

Observem a curva de carga da bateria do nó solar e também o Uptime do nó!

Este nó é ideal para ser posicionado em locais altos mas que não possuem energia elétrica (caixas d'água, prédios abandonados etc)

Dica: Economize Energia 🔋

Ative o modo de economia de energia. Não se preocupe, o rádio LoRa sempre fica ligado e, quando receber uma mensagem, irá ligar o ESP32.

O modo low-power é imprescindível para nós solares e vai render muito mais horas para nós com bateria.

Referências Gerais

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