„Meshtastic“ – Versionsunterschied

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Meshtatic basiert auf dem Prinziep eines [[dezentrales Netzwerk]], in dem alle Teilnehmer als [[Funkrelaisstation|Relay-Stationen]] fungieren und Daten übertragen können. Dies soll eine zuverlässige, redundante und erweiterbare Kommunikation, selbst in mit Mobilfunknetzen schlecht abgedeckten Gebieten, gewährleisten. Mit Meshtastic können Benutzer zum einen untereinander kommunizieren, aber auch auch Sensor-, Positions- ([[Global Positioning System|GPS]]) und alle anderen Daten mit geringem Volumen übertragen. Die Anwendung gilt als benutzerfreundlich, da für die Meshtastic-Geräte häufig ein Smartphone als Benutzeroberfläche verwendet wird.<ref name=":0">Hochschule für Technik und Wirtschaft, Dresden: ¨Ubertragung von Sensordaten mittels LoRa. Katastrophennetz mithilfe von Meshtastic.</ref><ref>{{Internetquelle |url=https://spacepc.de/was-ist-meshtastic-und-fuer-wen-lohnt-es-sich/ |titel=Was ist Meshtastic und für wen lohnt es sich? - SpacePC.de |datum=2024-01-24 |sprache=de-DE |abruf=2024-06-18}}</ref> Informationen über Kanäle und Verschlüsselungen können unter Anderem über [[QR Code]]s ausgetauscht werden. Standardmäßig wird ein offener, unverschlüsselter Kanal bereitgestellt, wo jeder mit jedem kommunizieren kann. Es können aber bis zu 8 verschlüsselte, private Kanäle hinzugefügt werden. Dadurch sind Benutzergruppen möglich. Normallerweise kommuniziert das Smart-Phone mit dem eigentlichen Funkgerät via [[Bluetooth]].
Meshtatic basiert auf dem Prinziep eines [[dezentrales Netzwerk]], in dem alle Teilnehmer als [[Funkrelaisstation|Relay-Stationen]] fungieren und Daten übertragen können. Dies soll eine zuverlässige, redundante und erweiterbare Kommunikation, selbst in mit Mobilfunknetzen schlecht abgedeckten Gebieten, gewährleisten. Mit Meshtastic können Benutzer zum einen untereinander kommunizieren, aber auch auch Sensor-, Positions- ([[Global Positioning System|GPS]]) und alle anderen Daten mit geringem Volumen übertragen. Die Anwendung gilt als benutzerfreundlich, da für die Meshtastic-Geräte häufig ein Smartphone als Benutzeroberfläche verwendet wird.<ref name=":0">Hochschule für Technik und Wirtschaft, Dresden: ¨Ubertragung von Sensordaten mittels LoRa. Katastrophennetz mithilfe von Meshtastic.</ref><ref>{{Internetquelle |url=https://spacepc.de/was-ist-meshtastic-und-fuer-wen-lohnt-es-sich/ |titel=Was ist Meshtastic und für wen lohnt es sich? - SpacePC.de |datum=2024-01-24 |sprache=de-DE |abruf=2024-06-18}}</ref> Informationen über Kanäle und Verschlüsselungen können unter Anderem über [[QR Code]]s ausgetauscht werden. Standardmäßig wird ein offener, unverschlüsselter Kanal bereitgestellt, wo jeder mit jedem kommunizieren kann. Es können aber bis zu 8 verschlüsselte, private Kanäle hinzugefügt werden. Dadurch sind Benutzergruppen möglich. Normallerweise kommuniziert das Smart-Phone mit dem eigentlichen Funkgerät via [[Bluetooth]].


Besonders im wissenschaftlichen und universiäteren Einsatz werden LoRa-WAN Netzte, z.B. zum Auslesen von Sensoren und Sonden genutzt und an dessen Potential geforscht.<ref>{{Internetquelle |autor=Hochschul­rechenzentrum |url=https://www.hrz.tu-darmstadt.de/services/it_services/lorawan/index.en.jsp |titel=LoRaWAN |sprache=en |abruf=2024-06-18}}</ref><ref>{{Internetquelle |url=https://resources.lora-alliance.org/youtube-all-videos-2/innovative-lorawan-partnerships-between-universities-and-local-communities |titel=Innovative LoRaWAN Partnerships Between Universities and Local Communities |datum=2023-04-13 |sprache=en-US |abruf=2024-06-18}}</ref> Hier wird Meshtatic ebenfalls als als Werkzeug eingesetzt. Über eine Anwendung von dezentralen Ad-Hoc Netzen wie Meshtatic bei Ausfall von z.B. Relais-ahängigen [[TETRA]] Bündelfunk-Anwendungen im Katastrophenschutz wird in Fachkreisen diskutiert.<ref name=":0" />
Besonders im wissenschaftlichen und akademischen Einsatz werden LoRa-WAN-Netzte, z.B. zum Auslesen von Sensoren und Sonden genutzt und an dessen Potential geforscht.<ref>{{Internetquelle |autor=Hochschul­rechenzentrum |url=https://www.hrz.tu-darmstadt.de/services/it_services/lorawan/index.en.jsp |titel=LoRaWAN |sprache=en |abruf=2024-06-18}}</ref><ref>{{Internetquelle |url=https://resources.lora-alliance.org/youtube-all-videos-2/innovative-lorawan-partnerships-between-universities-and-local-communities |titel=Innovative LoRaWAN Partnerships Between Universities and Local Communities |datum=2023-04-13 |sprache=en-US |abruf=2024-06-18}}</ref> Hier wird Meshtatic ebenfalls als als Werkzeug eingesetzt. Über eine Anwendung von dezentralen Ad-Hoc-Netzen wie Meshtatic bei Ausfall von z.B. Relais-ahängigen [[TETRA]]-Bündelfunk-Anwendungen im Katastrophenschutz wird in Fachkreisen diskutiert.<ref name=":0" />


Die Anwendung findet auch zunehmend Verbreitung im experimentellen [[Amateurfunkdienst|Amateurfunk]]. Da der Frequenzbereich 430-440 MHz weltweit und der Bereich 902-928 MHz<ref>[https://w6aer.com/getting-started-with-900mhz-ham-band/ 17. Juni 2024, Getting Started with 900MHz (33cm) Ham Band]</ref> in Nord- und Südamerika ([[ITU-Region|ITU Region 3]]) auch dem [[Amateurfunkdienst|Amateurfunk]] zugewiesen wurde, wird auch Hardware verwendet, die über einen sogenannten HAM Modus<ref>Im englischen Sprachraum wird Amateurfunk umgangssprachlich als ''Ham-Radio'' beteichnet.</ref> verfügt. Mittels dieses Modus können Funkamateuren den gesamten Frequenzbereich mit Leistungen von mehreren Watt nutzen. Dies steigert die Reichweite erheblich.<ref>https://flawed.net.nz/2023/02/17/loraham/ flawed.net.nz 17. Februar 2023 LoRaHam: data over amateur 70cm bands]</ref>
Die Anwendung findet auch zunehmend Verbreitung im experimentellen [[Amateurfunkdienst|Amateurfunk]]. Da der Frequenzbereich 430-440 MHz weltweit und der Bereich 902-928 MHz<ref>[https://w6aer.com/getting-started-with-900mhz-ham-band/ 17. Juni 2024, Getting Started with 900MHz (33cm) Ham Band]</ref> in Nord- und Südamerika ([[ITU-Region|ITU Region 3]]) auch dem [[Amateurfunkdienst|Amateurfunk]] zugewiesen wurde, wird auch Hardware verwendet, die über einen sogenannten HAM Modus<ref>Im englischen Sprachraum wird Amateurfunk umgangssprachlich als ''Ham-Radio'' beteichnet.</ref> verfügt. Mittels dieses Modus können Funkamateuren den gesamten Frequenzbereich mit Leistungen von mehreren Watt nutzen. Dies steigert die Reichweite erheblich.<ref>https://flawed.net.nz/2023/02/17/loraham/ flawed.net.nz 17. Februar 2023 LoRaHam: data over amateur 70cm bands]</ref>

Version vom 18. Juni 2024, 20:21 Uhr

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LoRa-WAN Gateway am Amateurfunkrelai DB0IL in Ellerbek am Kieler Ostufer

Meshtastic ist die Bezeichnung für eine netzunabhängige Messenger-Anwendung auf Basis eines freie Funkdienstes in den ISM-LoRa Bändern. Mittels Meshtatic werden dezentrale Ad-hoc Netze für niedrige Datenraten aufgebaut, die unabhängig von Mobilfunk oder Internetanwendungen funktionieren. Als Endgeräte werden eigene Sende-Empfänger oder Smartphones mit einem zusätzlichen Funkmodul verwendet. Mit ihnen werden Daten in Form von Textnachrichten, Position- und Telemetriedaten gesendet und empfangen.

Technik

Die Software ist auf Boards mit LoRa-Anwendungen aufspielbar. Mittels eines Mesh-Algorithmus routen die Geräte Nachrichten selbständig. In der Version von 2022 können bis zu 80 Mesh-Nodes anzeigen werden.[1] Die Daten werden mit dem AES256 Standard verschlüsselt.[2][3] Dadurch und Frequenzhopping wird auch über die militärischen Nutzung diskutiert.[4][5][6] Begrenzt wird das Netz durch die Anzahl der sogenannten Hops (Weiterleitungen) und Nodes (Teilnehmer). Die Netzte sind so technisch derzeit auf regionalere Anwendungen limitiert. Über (Internet-)Gateways können Netzte jedoch miteinader verbunden werden.

Meshtastic verfügt über die Möglicheit die Strom- und Spannungssensoren INA219 und INA260 von TI sowie den Temperatur- und Luftfeuchtesensor SHTC3 von Sensirion auszulesen.

In Europa werden für das Netzwerk meist die Frequenzbänder 433 MHz, 868 MHz (SRD-Band Europa) und 915 MHz genutzt. Besonders das 868 MHz Frequenzband ist beliebt, da durch die regulatorischen Bestimmungen eine effiziente und störungsfreie Nutzung dieses Bandes möglich ist. Die Funkanwendung ist für die LoRa Nutzung lizenzfrei.[7] Die Geräte sind auf eine Ausgangsleistung von 10 Milliwatt begrenzt.

Anwendung

Meshtatic basiert auf dem Prinziep eines dezentrales Netzwerk, in dem alle Teilnehmer als Relay-Stationen fungieren und Daten übertragen können. Dies soll eine zuverlässige, redundante und erweiterbare Kommunikation, selbst in mit Mobilfunknetzen schlecht abgedeckten Gebieten, gewährleisten. Mit Meshtastic können Benutzer zum einen untereinander kommunizieren, aber auch auch Sensor-, Positions- (GPS) und alle anderen Daten mit geringem Volumen übertragen. Die Anwendung gilt als benutzerfreundlich, da für die Meshtastic-Geräte häufig ein Smartphone als Benutzeroberfläche verwendet wird.[8][9] Informationen über Kanäle und Verschlüsselungen können unter Anderem über QR Codes ausgetauscht werden. Standardmäßig wird ein offener, unverschlüsselter Kanal bereitgestellt, wo jeder mit jedem kommunizieren kann. Es können aber bis zu 8 verschlüsselte, private Kanäle hinzugefügt werden. Dadurch sind Benutzergruppen möglich. Normallerweise kommuniziert das Smart-Phone mit dem eigentlichen Funkgerät via Bluetooth.

Besonders im wissenschaftlichen und akademischen Einsatz werden LoRa-WAN-Netzte, z.B. zum Auslesen von Sensoren und Sonden genutzt und an dessen Potential geforscht.[10][11] Hier wird Meshtatic ebenfalls als als Werkzeug eingesetzt. Über eine Anwendung von dezentralen Ad-Hoc-Netzen wie Meshtatic bei Ausfall von z.B. Relais-ahängigen TETRA-Bündelfunk-Anwendungen im Katastrophenschutz wird in Fachkreisen diskutiert.[8]

Die Anwendung findet auch zunehmend Verbreitung im experimentellen Amateurfunk. Da der Frequenzbereich 430-440 MHz weltweit und der Bereich 902-928 MHz[12] in Nord- und Südamerika (ITU Region 3) auch dem Amateurfunk zugewiesen wurde, wird auch Hardware verwendet, die über einen sogenannten HAM Modus[13] verfügt. Mittels dieses Modus können Funkamateuren den gesamten Frequenzbereich mit Leistungen von mehreren Watt nutzen. Dies steigert die Reichweite erheblich.[14]

TAK

Ein typisches Szenario ist die Verwendung von Meshtastic mit einem Tactical Assault and Team Awareness Kit (kurz TAK). Dabei handelt es sich um ein Programm welche den Standort aller Teilnehmer auf geographischen Karten anzeigen kann. Meshtastic kann mit dem Android Team Awareness Kit kurz ATAK zusammenarbeiten. ATAK wurde vom US Militär entwickelt.[15][16] Ein Kompanie oder Bataillon Kommandeur kann die Position all seiner Soldaten im Feld auf einem Android Pad anzeigen. Die Soldaten haben ein zigarettenschachtelgrosses Gerät in der Tasche, welches aus einer LoRa Platine + einer GPS Platine besteht. Ein solches Gerät ist billig zu produzieren (Zirka 50 Dollar). Durch die geringe Leistung der Geräte ist eine Anpeilung durch feindliche Kräfte kaum möglich. Aufgrund der Relais Funktionalität ist eine Verbindung zu den TAK Benutzern trotzdem möglich. Durch die Verwendung von Spread Spectrum über einen großen Frequenzbereich (HAM Mode) ist eine Störung durch Störsender schwierig.

Literatur

  • Messina, F., Santoro, C., & Santoro, F. F. (2024): Enhancing Security and Trust in Internet of Things through Meshtastic Protocol Utilising Low-Range Technology. Electronics, 13(6), 1055.
  • Schmidt, Daniel, et al. (2023): "BPoL: A Disruption-Tolerant LoRa Network for Disaster Communication." 2023 IEEE Global Humanitarian Technology Conference (GHTC). IEEE, 2023.
  • Suryadevara, N. K., & Dutta, A. (2021): Meshtastic Infrastructure-less Networks for Reliable Data Transmission to Augment Internet of Things Applications. In International Conference on Wireless and Satellite Systems (pp. 622-640). Cham: Springer International Publishing.

Webseiten

Einzelnachweise

  1. https://www.heise.de/news/Notfallkommunikation-2-0-Alarm-per-Meshtastic-7338735.html
  2. https://tylercipriani.com/blog/2022/07/31/meshtastic-a-review/
  3. Melvin P. Manuel, Kevin Daimi: Implementing cryptography in LoRa based communication devices for unmanned ground vehicle applications. In: SN Applied Sciences. Band 3, Nr. 4, 1. März 2021, ISSN 2523-3971, S. 397, doi:10.1007/s42452-021-04377-y (doi.org [abgerufen am 18. Juni 2024]).
  4. Michael Reyneke, Barry Mullins, Mark Reith: LoRaWAN & The Helium Blockchain: A Study on Military IoT Deployment. In: International Conference on Cyber Warfare and Security. Band 18, Nr. 1, 28. Februar 2023, ISSN 2048-9889, S. 327–337, doi:10.34190/iccws.18.1.944 (academic-conferences.org [abgerufen am 18. Juni 2024]).
  5. Shree Gowri Santhosh .V, Vishal .E, Vishak .R, Dr. K. Rahimunnisa: LoRa-IoT Focused System of Defense for Equipped Troops [LIFE]. In: Journal of Ubiquitous Computing and Communication Technologies. Band 2, Nr. 3, 18. September 2020, ISSN 2582-337X, S. 153–177, doi:10.36548/jucct.2020.3.005 (irojournals.com [PDF; abgerufen am 18. Juni 2024]).
  6. James Michaelis, Alessandro Morelli, Luis Hernandez, Deryck James, Jade Freeman, Niranjan Suri: LoRaWAN Testing for Military Communications in Urban Environments. IEEE, 2021, ISBN 978-1-66544-431-6, S. 885–890, doi:10.1109/WF-IoT51360.2021.9595596 (ieee.org [abgerufen am 18. Juni 2024]).
  7. https://spacepc.de/meshtastic-der-einstieg/
  8. a b Hochschule für Technik und Wirtschaft, Dresden: ¨Ubertragung von Sensordaten mittels LoRa. Katastrophennetz mithilfe von Meshtastic.
  9. Was ist Meshtastic und für wen lohnt es sich? - SpacePC.de. 24. Januar 2024, abgerufen am 18. Juni 2024 (deutsch).
  10. Hochschul­rechenzentrum: LoRaWAN. Abgerufen am 18. Juni 2024 (englisch).
  11. Innovative LoRaWAN Partnerships Between Universities and Local Communities. 13. April 2023, abgerufen am 18. Juni 2024 (amerikanisches Englisch).
  12. 17. Juni 2024, Getting Started with 900MHz (33cm) Ham Band
  13. Im englischen Sprachraum wird Amateurfunk umgangssprachlich als Ham-Radio beteichnet.
  14. https://flawed.net.nz/2023/02/17/loraham/ flawed.net.nz 17. Februar 2023 LoRaHam: data over amateur 70cm bands]
  15. takmaps
  16. Meshtastic Official Meshtastic ATAK Plugin Meshtastic can integrate with ATAK on Android using the Official ATAK Plugin