Meshtastic® is an open-source project that uses low-cost LoRa modules to build a long-range, off-grid mesh network in areas without reliable communications infrastructure.

Meshtastic uses LoRa, a long-range radio protocol that is widely available in most regions without the need for additional licenses or certifications. The license-free ISM band is reserved for this type of communication.

The radios rebroadcast messages they receive, ensuring that every node, even those at the furthest distance, can receive messages. Depending on the settings, the Meshtastic mesh network can simultaneously support up to 100 nodes.

Meshtastic radios can be paired with a single phone to send messages directly to an addressed radio. Please note that each device can only support a connection from one user at a time.

The mesh algorithm implements the principle of „flooding.“ Each node sends each packet to its neighbor node, which forwards the packet accordingly. This hop is a chain of wireless links leading ultimately to the destination node. When the packet is forwarded, the hop limit (HL) is reduced by one. The default HL is 3, but it can be set to 7. A packet with a HL of 0 will not be forwarded.

For more information on setting up and operating a Meshtastic network, I must refer you to the extensive information on the Meshtastic website. A very good introduction in German can be found here.

Meshtastic® ist ein Open-Source-Projekt, das kostengünstige LoRa-Module verwendet, um ein netzunabhängiges Mesh-Netzwerk mit großer Reichweite in Gebieten ohne zuverlässige Kommunikationsinfrastruktur aufzubauen.

Meshtastic verwendet LoRa, ein Long-Range Funkprotokoll, das in den meisten Regionen verfügbar ist, ohne dass zusätzliche Lizenzen oder Zertifizierungen erforderlich sind. Das lizenzfreie ISM-Band ist für diese Art der Kommunikation reserviert.

Die LoRa-Module senden die empfangenen Nachrichten weiter, so dass jeder Knoten, auch der am weitesten entfernte, Nachrichten empfangen kann. Je nach Einstellung kann das Meshtastic Mesh-Netzwerk bis zu 100 Knoten gleichzeitig unterstützen.

Meshtastic-Knoten können mit einem Mobiltelefon gepaart werden, um Nachrichten direkt an einen adressierten Knoten zu senden. Jeder Knoten kann immer nur eine Verbindung von einem Benutzer gleichzeitig unterstützen.

Der Mesh-Algorithmus setzt das Prinzip des „Flooding“ um. Jeder Knoten sendet jedes Paket an seinen Nachbarknoten, der das Paket entsprechend weiterleitet. Dieser Hop ist eine Kette von Weiterleitungen, die schließlich zum Zielknoten führt. Bei der Weiterleitung des Pakets wird das Hop-Limit (HL) um eins verringert. Das Standard-HL ist 3, kann aber auch auf 7 gesetzt werden. Ein Paket mit einem HL von 0 wird nicht mehr weitergeleitet.

Für weitere Informationen zur Einrichtung und zum Betrieb eines Meshtastic-Netzwerks muss ich Sie auf die umfangreichen Informationen auf der Meshtastic-Website verweisen. Eine sehr gute Einführung in deutscher Sprache finden Sie hier.

For initial tests, I set up the Meshtastic network shown in the picture.

Für erste Tests habe ich das im Bild gezeigte Meshtastic Netzwerk aufgebaut.

I’m going to show you the first results here, to whet your appetite for a more in-depth exploration of the world of Meshtastic.

The first image shows the router created with a Heltec Lora32 V3 connected to the mobile phone via WiFi (192.168.1.114). The second shows my own nodes and the third shows external nodes visible on the public primary channel. Depending on the configuration of each node, you can see battery voltage, GPS data, environmental data, and distances. The fourth screen shows the location data on a map of the area. Beam shows the location of my LilyGo T-Beam.

The last two screens show the tracking of a moving node. First, the connection is made via the LilyGo T-Beam, and then, after the position has changed, via the Heltec V3 H01 node. This rerouting shows very well the possibilities of a mesh network.

Ich zeige Ihnen hier erste Ergebnisse, um die Lust am tieferen Erkunden der Meshtastic Welt zu wecken.

Im ersten Bild ist der mit einem Heltec Lora32 V3 gebildete Router über WiFi (192.168.1.114) mit dem Mobilphone verbunden, während im zweiten meine eigenen Knoten und im dritten Bild externe, im öffentlichen Primary Channel sichtbare Knoten zu sehen sind. Je nach Ausstattung der jeweiligen Knoten werden Batteriespannung, GPS-Daten oder Umgebungsdaten und Entfernungen angezeigt. Im vierten Bild sind die Positionsdaten in einem Map angezeigt. Mit Beam sehen Sie die Standortdaten meines LilyGo T-Beam.

Die beiden letzten Bilder zeigen das Tracing eines bewegten Knotens. Zuerst erfolgt die Verbindung über den LilyGo T-Beam und nach der Veränderung der Position über den Knoten Heltec V3 H01. Dieses Re-Routing zeigt die Möglichkeiten eines Mesh Netzwerk sehr gut.

The router supports the organization of network participants and the sending of MQTT messages via its WiFi interface. By connecting to the Internet, it can bridge the boundaries of the mesh network.

For example, an MQTT message in JSON format contains the information shown in the following image

Der Router unterstützt nicht nur die Organisation der Teilnehmer des Netzwerks, sondern ermöglicht durch sein WiFi-Interface auch das Versenden von MQTT-Messages und kann dadurch die Grenzen des Mesh-Netzwerks durch Verbindung ins Internet überbrücken.

Eine MQTT-Message im JSON-Format enthält beispielsweise die im folgenden Bild gezeigten Informationen.

The information can be made readable by parsing the transmitted payload.

I use a separate ESP32 for this, which has subscribed to the messages with the topic msh/#, decodes their payload and displays it via the console. The display can of course also be made more convenient.

Durch Parsing der übermittelten Payload kann die Information lesbar gestaltet werden.

Ich nutze hierfür einen separaten ESP32, der die Messages mit dem Topic msh/# abonniert hat, deren Payload decodiert und über die Console zur Anzeige bringt. Die Anzeige kann natürlich auch komfortabler gestaltet werden.