Płytka LILYGO T-Beam z uruchomionym Meshtastikiem, zasilana z akumulatora
Meshtastic – otwartoźródłowy projekt łączności radiowej tworzący zdecentralizowane sieci kratowe (mesh) oparte na modulacji LoRa, służący do przesyłania krótkich, szyfrowanych wiadomości tekstowych oraz danych o położeniu i telemetrii bez korzystania z sieci komórkowej i internetu. Urządzenia nadają w nielicencjonowanych pasmach ISM i SRD (w Europie głównie 868 MHz) z mocami niewymagającymi pozwolenia radiowego. Projekt wykorzystuje LoRa w trybie bezpośredniej łączności między urządzeniami (peer-to-peer), a nie sieciowy protokół LoRaWAN, od którego różni się brakiem centralnych bramek i infrastruktury operatorskiej.
Historia
Projekt zapoczątkował na początku 2020 roku amerykański programista Kevin Hester (znany jako „geeksville”), szukający sposobu na łączność ze swoją grupą wędrowną na terenach pozbawionych zasięgu sieci komórkowej. Nazwa jest zbitką słów mesh i fantastic. Oprogramowanie rozwijane jest jako oddolny projekt społecznościowy z setkami współtwórców, a kod – obejmujący firmware urządzeń oraz aplikacje sterujące – publikowany jest w serwisie GitHub.
Zasada działania
Każde urządzenie o zgodnych ustawieniach radiowych staje się węzłem sieci kratowej i retransmituje odebrane pakiety, wydłużając zasięg łączności; pojedynczy pakiet mieści do 237 bajtów danych użytkownika, a liczba przeskoków (hops) jest ograniczona (domyślnie trzy, maksymalnie siedem). Retransmisją rządzi algorytm „zarządzanego zalewania” (managed flooding): węzeł odczekuje przed powtórzeniem pakietu czas zależny od stosunku sygnału do szumu – stacje odległe (o słabszym sygnale) nadają wcześniej, a węzły, które usłyszą powtórzenie, rezygnują z własnego, co ogranicza kolizje i zajętość pasma. Zachowanie węzła określa przypisana mu rola – od domyślnego klienta, przez oszczędzające energię warianty wyciszone, po pełniące funkcję infrastruktury role router i repeater przeznaczone dla stacji umieszczonych na eksponowanych lokalizacjach.
Komunikacja odbywa się w maksymalnie ośmiu kanałach; kanał główny jest domyślnie szyfrowany prostym, publicznie znanym kluczem, a pozostałe użytkownik definiuje samodzielnie, wymieniając konfigurację np. przez kod QR. Ruch w kanałach zabezpiecza szyfrowanie symetryczne AES-256, a wiadomości bezpośrednie między węzłami chroni dodatkowo kryptografia klucza publicznego z podpisywaniem zapewniającym integralność i uwierzytelnienie nadawcy. Węzeł łączy się ze smartfonem przez Bluetooth lub Wi-Fi; do obsługi służą aplikacje na Androida i iOS, aplikacja webowa oraz interfejs wiersza poleceń w Pythonie.
Częstotliwości
W Europie sieci Meshtastic pracują przede wszystkim w paśmie SRD 868 MHz (rzadziej 433 MHz), w Ameryce Północnej w paśmie 915 MHz; możliwe jest też użycie pasma 2,4 GHz. Nadajniki pracują z mocami rzędu 10–100 mW, a regulacje europejskie ograniczają współczynnik wykorzystania pasma 868 MHz (duty cycle) do 10% czasu w ciągu godziny. Typowy zasięg pojedynczego skoku wynosi od 2 do 5 km w terenie zabudowanym, a dzięki retransmisji sieć może obejmować dziesiątki kilometrów; rekord łączności między dwoma węzłami przekracza 300 km.
Sprzęt
SenseCAP T1000-E – gotowy węzeł Meshtastic wielkości karty płatniczej, z odbiornikiem GPS
Meshtastic działa na tanich płytkach rozwojowych wyposażonych w układy radiowe LoRa firmy Semtech (SX1276, SX1262) i mikrokontrolery – przede wszystkim ESP32 firmy Espressif i nRF52 firmy Nordic Semiconductor, a także układy RP2040 z rodziny Raspberry Pi. Gotowe płytki i kompletne urządzenia (często z ekranem i odbiornikiem GPS) oferują m.in. LILYGO, Heltec Automation, RAK Wireless i Seeed Studio; projekt utrzymuje oficjalną listę wspieranego sprzętu.
Zastosowania i ograniczenia
Meshtastic używany jest tam, gdzie brakuje infrastruktury telekomunikacyjnej albo nie można na niej polegać: w turystyce górskiej i łączności poza zasięgiem sieci, jako zapasowa łączność kryzysowa na wypadek katastrof naturalnych i przerw w dostawie prądu, a także do koordynacji poszukiwań i działań ratowniczych. Opisywano jego wykorzystanie jako alternatywnej sieci łączności w państwach o represyjnych rządach, m.in. w Mjanmie. Organizacja Mars Society używa urządzeń z Meshtastikiem do łączności podczas analogowych misji marsjańskich na pustkowiach. Oprogramowanie integruje się też z systemem świadomości sytuacyjnej Android Team Awareness Kit (ATAK), wyświetlającym położenie członków zespołu na mapie, a część sprzętu oferuje tryb dla licencjonowanych krótkofalowców, pozwalający nadawać z większą mocą.
Ograniczeniem systemu jest bardzo mała przepustowość: sieć służy wyłącznie do krótkich wiadomości tekstowych i danych telemetrycznych, nie zastępuje dostępu do internetu, a łączność wymaga w praktyce zasięgu radiowego między węzłami. Przy dużej liczbie użytkowników sieć ulega przeciążeniu – podczas zlotu krótkofalarskiego Hamvention w 2024 roku ruch z jednej bramki MQTT doprowadził do załamania lokalnej sieci, co skłoniło deweloperów do opracowania specjalnego firmware’u dla dużych imprez, obsługującego 2000–2500 węzłów podczas konferencji takich jak DEF CON. Stabilne sieci na domyślnych ustawieniach obejmują kilkadziesiąt węzłów; większe wymagają zmiany parametrów transmisji lub łączenia sieci bramkami.
Meshtastic w Polsce
W Polsce urządzenia Meshtastic pracują w paśmie 868 MHz (region EU868) i – jako urządzenia bliskiego zasięgu małej mocy – mogą być używane bez pozwolenia radiowego na podstawie rozporządzenia w sprawie urządzeń radiowych niewymagających pozwolenia. Wokół projektu działają lokalne społeczności rozwijające sieci węzłów w poszczególnych miastach i regionach, prowadzące poradniki, fora i mapy zasięgu. Polskie publikacje opisują Meshtastic przede wszystkim jako tanią łączność awaryjną i hobbystyczną – podstawowy węzeł można zbudować z płytki kosztującej około 130 złotych.
