WISSEN TECHNIK - MeshCore & Meshtastic - 2. Episode

00:00:01:

00:00:13: Herzlich willkommen bei Wissentechnik, Meshcore und Meshtastic.

00:00:18: Technik muss man nicht auswendig lernen – Man muss sie nur verstehen!

00:00:23: Heute erklären wir euch den zweiten Teil unserer Anfangsfrage Was ist eigentlich der Unterschied zwischen MeshCore & MeshTastic?

00:00:32: Zwei Namen die sehr ähnlich klingen, die sogar auf derselben Hardware laufen können und die trotzdem zwei ganz unterschiedliche Konzepte verfolgen.

00:00:41: Beginnen wir mit dem, was beide gemeinsam haben.

00:00:44: Sowohl Meshcore als auch MeshTastic sind kostenlose Open Source Software, die auf kleinen preiswerten Lora-Funkgeräten installiert wird.

00:00:54: Lora steht für Long Range – also große Reichweite bei sehr geringem Energieverbrauch.

00:01:01: Beide Systeme bauen damit ein eigenes Funknetz auf, ohne Mobilfunk und ohne WLAN.

00:01:08: Damit lassen sich Textnachrichten verschicken oder der eigene Standort übertragen, selbst mitten im Wald in den Bergen oder auf dem Wasser.

00:01:16: Bis hierhin wirken beide Systeme fast identisch!

00:01:19: Der entscheidende Unterschied liegt jedoch darin wie die Nachrichten ihren Weg durch das Netzwerk finden – und genau darum geht es in dieser Episode.

00:01:28: Meschtastik-und Meshcore verfolgen unterschiedliche Konzepte, die sich in verschiedenen Bereichen widerspiegeln.

00:01:34: Die nachfolgenden Informationen geben einen vereinfachten Überblick über die wichtigsten Unterschiede und den typischen Einsatz der beiden Systeme.

00:01:43: Auf technische Details und spezielle Konfigurationsmöglichkeiten wird bewusst verzichtet.

00:01:48: Beide Systeme kennen unterschiedliche Rollen für ihre Geräte.

00:01:52: Mesh-Tastic Bei Mesh Tastic gibt es grundsätzlich eine einheitliche Firmware.

00:01:57: Nach der Installation wird die gewünschte Gerätrolle ausgewählt, welche das Verhalten des Geräts innerhalb des Mesh-Netzwerks bestimmt.

00:02:05: Die Standardrolle ist der Klient.

00:02:07: Diese wird in der Regel für das mobile Endgerät verwendet mit dem Nachrichten geschrieben und gelesen werden.

00:02:13: Ein Klient sendet und empfängt eigene Nachrichten und beteiligt sich grundsätzlich auch an der Weiterleitung von Nachrichten innerhalb des Mashnetzes.

00:02:22: Zusätzlich stehen weitere Rollen wie Router oder Repeater zur Verfügung.

00:02:27: Diese sind speziell darauf ausgelegt, die Reichweite und Stabilität des Mesh-Netzwerks zu verbessern.

00:02:33: Und möglichst viele Nachrichten zuverlässig weiterzuleiten!

00:02:37: Meshcore Bei MeshCore wird die Geräterolle bereits bei der Installation festgelegt.

00:02:43: Je nach Einsatzzweck wird eine spezielle Firmware auf das Gerät geladen.

00:02:47: Die wichtigsten Rollen sind dabei Companion & Repeater.

00:02:51: Durch diese klare Aufgabentrennung bleibt die Firmwear schlank effizient und auf ihre jeweilige Funktion optimiert.

00:02:59: Der Companion ist das persönliche Endgerät des Benutzers – mit ihm werden Nachrichten geschrieben, empfangen und gelesen.

00:03:07: Im normalen Betrieb sendet und empfängt ein Companion ausschließlich die Nachrichten seines Benutzers und leitet keine Nachrichten anderer Teilnehmer weiter.

00:03:16: Für die Weiterleitung der Nachrichten innerhalb des Mesh-Netzes ist the Repeater zuständig!

00:03:21: Dieser wird in der Regel stationär an einem möglichst gut erreichbaren Standort installiert.

00:03:26: Er nimmt selbst nicht an der Benutzer-Kommunikation teil und ist nicht als persönliches Kommunikationsgerät vorgesehen.

00:03:34: Seine Aufgabe besteht darin, Nachrichten intelligent innerhalb des Meshnetzes weiterzuleiten – und so Reichweite und Netzabdeckung zu verbessern!

00:03:46: Mesh-Tastik und Meshcore verfolgen unterschiedliche Ansätze bei der Weiterleitung von Nachrichten.

00:03:51: Beide Systeme haben das gleiche Ziel, Nachrichten möglichst zuverlässig durch das Meshnetz zu transportieren erreichen dieses Ziel jedoch auf unterschiedliche Weise.

00:04:02: Meshtastik nutzt ein einfaches und bewertes Verfahren zur Nachrichtenweiterleitung.

00:04:07: Sendet ein Gerät eine Nachricht wird diese von geeigneten Geräten innerhalb der Funkreichweite weitergeleitet.

00:04:14: Dadurch kann sich eine Nachricht Schritt für Schritt durch das gesamte Meshnetz bewegen.

00:04:19: Um zu verhindern, dass Nachrichten endlos im Netzwerk zirkulieren besitzt jedes Paket einen sogenannten Hopp-Zähler.

00:04:26: Dieser gibt an wie oft ein Nachricht maximal weitergeleitet werden darf.

00:04:30: Bei jeder Weiterleitung wird der Hopp Zähler um eins reduziert.

00:04:34: Erreicht er den Wert Null wird die Nachricht nicht weiter geleitet.

00:04:39: Zusätzlich merkt sich jedes Gerät kürzlich empfangene Nachrichten.

00:04:43: Wird dieselbe Nachricht nochmals empfangen, erkennt das Gerät dies und verwirft sie.

00:04:48: Dadurch werden unnötige Wiederholungen verhindert.

00:04:52: Dieses Verfahren ist einfach und zuverlässig!

00:04:54: In sehr großen Meshnetzen kann es jedoch dazu führen dass viele Geräte dieselben Nachrichten weiterleiten.

00:05:00: Dadoch steigt die Sendezeit und das Funknetz wird stärker belastet.

00:05:04: Aus diesem Grund empfiehlt die Schweizer Mesh-Tastic Community im praktischen Betrieb häufig ein Hop-Limit von etwa drei bis fünf Hops, um den Datenverkehr zu begrenzen.

00:05:14: MeshCore verfolgt einen anderen Ansatz.

00:05:17: Das Protokoll ist darauf ausgelegt Nachrichten möglichst effizient durch das Netzwerk zu transportieren.

00:05:23: Man kann sich den Unterschied gut anhand des Straßenverkehrs vorstellen.

00:05:27: Stellen Sie sich vor sie möchten einem Freund ein Paket schicken.

00:05:31: Bei Mesh-Tastik fragen Sie zunächst an jeder Kreuzung nach dem Weg.

00:05:35: Das Paket wird von Kreuzungen zu Kreuzungs weitergereicht, bis es sein Ziel erreicht.

00:05:41: Meshcore versucht dagegen sich den besten Weg zu merken.

00:05:45: Sobald eine erfolgreiche Verbindung zwischen zwei Teilnehmern aufgebaut wurde, merkt sich das System den verwendeten Übertragungspfad.

00:05:52: Weitere Nachrichten werden anschließend bevorzugt über genau diesen Weg übertragen!

00:05:57: Dadurch müssen deutlich weniger Geräte jede einzelne Nachricht weiterleiten.

00:06:01: Das reduziert den Funkverkehr und erhöht die Effizienz des gesamten Mesh-Netzes.

00:06:06: Ist der gespeicherte Pfad eines Tages nicht mehr verfügbar, beispielsweise weil ein Teilnehmer seinen Standort gewechselt hat oder ein Repeater ausgefallen ist sucht MeshCore automatisch einen neuen Übertragungsweg.

00:06:19: Für den Benutzer geschieht dies vollständig im Hintergrund.

00:06:23: Auch Meshcore verwendet einen Hopp-Zähler um endlos schleifen zu verhindern.

00:06:27: Zusätzlich werden bereits empfangene Nachrichten zwischengespeichert, sodass identische Pakete nicht mehrfach weitergeleitet werden.

00:06:35: Ein weiteres Merkmal von Meshcore sind sogenannte Regionen – sie ermöglichen es öffentliche Regionale Chats auf einen bestimmten geografischen Bereich zu begrenzen.

00:06:45: Dadurch werden Nachrichten nicht unnötig durch das gesamte Mesh-Netz übertragen was die verfügbare Sendezeit schonet und die Effizienz weiter verbessert.

00:06:54: Durch diese Kombination aus intelligenter Fahrzuche, gezielter Weiterleitung und regionaler Begrenzung eignet sich MeshCore besonders gut für große und weitläufige Mesh-Netzwerke.

00:07:06: Hinweis zum Companion Repeat Modus Die Meshcore Companion Firmware verfügt zusätzlich über einen Repeat-Modus.

00:07:14: Dieser ist vor allem für Situationen gedacht in denen noch keine stationäre Repeaterinfrastruktur vorhanden ist.

00:07:20: In diesem Betriebsmodus kann ein Companiongerät vorübergehend selbst als Repeater arbeiten.

00:07:26: Standardmäßig wird hierfür jedoch eine leicht abweichende Funkfrequenz verwendet, dadurch bleibt dieser Betriebmodus vom normalen Meshcore-Netz getrennt und beeinflusst dessen Betrieb nicht.

00:07:37: Der Repeat-Modus eignet sich daher besonders für Tests kleine temporäre Netzwerke oder den mobilen Einsatz ersetzt jedoch kein dauerhaft aufgebautes Meshnetz mit stationären Repeatern Internet-Einbindung.

00:07:52: Ein wesentlicher Unterschied zwischen den beiden Systemen liegt in ihrer Philosophie.

00:07:56: Meshtastik kann das lokale LoraMesh bei Bedarf über MQTT oder andere Internetdienste mit dem Internet verbinden.

00:08:05: Diese Möglichkeit ist fester Bestandteil des Projekts und wird offiziell unterstützt.

00:08:09: MeshCore verfolgt dagegen einen anderen Ansatz.

00:08:12: Das System ist darauf ausgelegt, vollständig als eigenständiges Funktnetz zu funktionieren!

00:08:18: Eine offizielle Internetanbindung gehört nicht zum Protokoll.

00:08:22: Wer Mesh-Core dennoch mit dem Internet verbinden möchte, muss dafür eine eigene externe Lösung entwickeln.

00:08:28: Diese ist jedoch kein Bestandteil von Meshcore selbst – Zusammenfassung!

00:08:33: MeshTastic und MeshCore verfolgen unterschiedliche Konzepte und richten sich damit auch an unterschiedliche Einsatzbereiche.

00:08:41: Meshtastic setzt auf ein flexibles und dynamisches Mesh Netzwerk.

00:08:46: Alle geeigneten Geräte können sich an der Weiterleitung von Nachrichten beteiligen.

00:08:50: Dadurch eignet sich Meschtastik besonders gut für mobile Gruppen, beispielsweise auf Wanderungen, Veranstaltungen oder gemeinsamen Outdoor-Aktivitäten.

00:08:59: Die integrierte GPS Unterstützung und die einfache Einrichtung machen den Einstieg besonders leicht!

00:09:06: Die maximale Anzahl von sieben Hops begrenzt zwar die Anzahl der möglichen Weiterleitungen – die tatsächliche Reichweite eines Meschnetzes hängt jedoch auch von Faktoren wie Gelände Antennen, Standorten und der Anzahl der verfügbaren Geräte ab.

00:09:21: Die verschiedenen Rollen-und Konfigurationsmöglichkeiten helfen dabei das Netzwerk zu optimieren ändern jedoch nichts an dieser grundsätzlichen Protokolleigenschaft.

00:09:31: Meshcore verfolgt einen anderen Ansatz.

00:09:34: Hier steht eine möglichst effiziente und gezielte Weiterleitung der Nachrichten im Vordergrund.

00:09:39: Seine größten Stärken entfaltet MeshCore insbesondere in Netzwerken mit stationären Repeatern die dauerhaft an günstigen Standorten betrieben werden.

00:09:48: Dadurch entstehen stabile Funkverbindungen mit einer gut planbaren Netzabdeckung und der Möglichkeit, auch große Entfernungen über viele Zwischenstationen zu überbrücken.

00:09:58: Der Aufbau eines solchen Netzes erfordert allerdings eine entsprechende Infrastruktur mit dauerhaft Betriebenden Repeatern.

00:10:05: Ist diese vorhanden, eignet sich Mesh-Core besonders gut für regionale oder überregionale Meshnetze, Zusammengefasst lässt sich sagen, Mesh-Tastic eignet sich hervorragend für flexible, mobile und schnell aufgebaute Meshnetze.

00:10:23: Meshcore spielt seine Stärken vor allem in dauerhaft aufgebauten Netzwerken mit stationären Repeatern aus.

00:10:30: Welches System besser geeignet ist hängt deshalb weniger von der Technik selbst ab als vom geplanten Einsatzgebiet.

00:10:37: Vielen Dank dass du heute dabei warst.

00:10:40: In der nächsten Episode gehen wir einen Schritt weiter und beantworten eine der wichtigsten Fragen überhaupt.

00:10:46: Was ist eigentlich ein Mesh-Netzwerk?

00:10:49: Ich freue mich, wenn du wieder dabei bist!

00:10:51: Bis

00:11:01: zum nächsten Mal!