WISSEN TECHNIK - MeshCore & Meshtastic - 8. Episode

00:00:01:

00:00:13: Herzlich willkommen zurück bei Wissentechnik, dem Podcast über Meshcore und Mesh-Testik.

00:00:19: Technik muss man nicht auswendig lernen – man muss sie nur verstehen!

00:00:24: Episode Nr.

00:00:25: VIII.

00:00:25: Wir haben inzwischen geklärt was ein Meshnetzwerk ist, was Laura isst und was man unter einem Node versteht.

00:00:33: Heute geht es um einen Begriff der euch in fast jeder Meshdiskussion begegnet

00:00:38: Hops.

00:00:39: Was bedeutet das eigentlich?

00:00:41: Warum ist die Zahl der Hops so wichtig für euer Netzwerk und wie kann man sie sogar sichtbar machen?

00:00:46: Was sind eigentlich Hops?

00:00:49: Stell dir vor, du möchtest mit dem Zug von Zürich nach Hamburg reisen.

00:00:53: Meistens fährt kein Zug direkt bis ans Ziel.

00:00:56: Du steigst vielleicht in Basel um später nochmals in Mannheim oder Hannover.

00:01:01: Jede dieser Zwischenstationen bringt dich ein Stück näher an dein Ziel.

00:01:05: Genau dieses Prinzip gibt es auch in einem Mesh-Netzwerk.

00:01:09: Eine Nachricht gelangt nicht immer direkt zum Empfänger, oft muss sie unterwegs mehrere Zwischenstationen passieren.

00:01:16: Jede dieser Weiterleitungen nennt man einen Hopp – ein Hopp ist also ganz einfach eine einzelne Etappe die eine Nachricht von einem Node zum nächsten zurücklegt.

00:01:25: Schickt Node A eine Nachicht direkt an Node B!

00:01:29: Ist das ein Hoppp?

00:01:31: Muss die Nachricht zuerst über Node C laufen, weil sich A und B nicht direkt hören können?

00:01:36: Sind das bereits zwei Hops.

00:01:38: Je weiter eine Nachricht durch das Netzwerk wandern muss, desto mehr Hops benötigt sie.

00:01:43: Wichtig ist dabei – ein Hopp beschreibt keine Entfernung sondern immer eine Weiterleitung!

00:01:49: Zwei Kilometer können ein Hopps sein genauso wie zwanzig Kilometer.

00:01:53: Entscheidend ist nicht die Distanz, sondern wie viele Nodes die Nachrichten unterwegs weiterleiten müssen.

00:01:59: Zur Erinnerung an unsere Eimer-Kette aus der Episode über das Mesh-Netzwerk.

00:02:04: Jede Übergabe des Eimers von einer Person zur nächsten entspricht einem Hop.

00:02:10: Je mehr Personen in der Kette stehen, desto mehr Übergaben braucht der Eimer bis er am Ziel ankommt.

00:02:16: Genauso funktioniert auch ein Mesh Netzwerk!

00:02:19: Ein Hop ist deshalb nichts Schlechtes.

00:02:22: im Gegenteil – ohne Hops gäbe es überhaupt kein Mesh Netzwerk.

00:02:26: Erst dadurch, dass Nachrichten von Node zu Node weitergereicht werden lassen sich Entfernungen über Brücken die ein einzelnes Funkgerät niemals direkt erreichen könnte.

00:02:37: Schauen wir uns nun an wie die beiden Systeme mit Hops umgehen.

00:02:41: Bei Meshtastic ist das Prinzip recht einfach.

00:02:44: Jede Nachricht erhält beim Versenden ein sogenanntes Hop-Limit.

00:02:48: Standardmäßig beträgt dieses drei Hops.

00:02:51: maximal lassen sich sieben Hops einstellen.

00:02:54: Jedes Mal, wenn ein Note die Nachricht weiterleitet wird dieser Zähler um eins reduziert.

00:03:00: Erreicht der Zählern den Wert Null wird die Nachrichten nicht mehr weitergegeben.

00:03:05: Dadurch wird verhindert das Nachrichten endlos durch das Netzwerk kreisen.

00:03:10: Mesh-Tastic verwendet dafür einen Verfahren dass Managed Flooding genannt wird.

00:03:14: Das bedeutet jeder Note der eine neue Nachricht empfängt und sie noch nicht kennt leitet Sie an alle erreichbaren Nachbarn weiter Natürlich nur so lange das Hop-Limit dies zulässt.

00:03:26: Dieses Verfahren ist sehr robust und funktioniert auch dann zuverlässig, wenn sich Notes bewegen oder sich das Netzwerk ständig verändert.

00:03:34: Der Nachteil ist allerdings dass dabei relativ viel Funkverkehr entsteht weil viele Notes an der Weiterleitung beteiligt sind.

00:03:41: Meshcore verfolgt einen anderen Ansatz.

00:03:44: Beim ersten Kontakt zu einem neuen Ziel arbeitet auch MeshCore zunächst mit Flooding.

00:03:49: Das Netzwerk sucht dadurch überhaupt erst einen funktionierenden Weg durch das Mesh.

00:03:54: Sobald dieser Weg gefunden wurde, merkt sich das System jedoch den vollständigen Pfad.

00:03:59: Man kann sich das wie ein Navigationsgerät vorstellen.

00:04:02: Hat das Netzwerk den besten Weg einmal gefunden nutzt es genau diese Route für alle weiteren Nachrichten.

00:04:09: Die Nachricht wird dann nicht mehr an alle erreichbaren Notes verteilt sondern gezielt nur noch über diejenigen Repeater und Notes geleitet die tatsächlich auf diesem Pfad liegen.

00:04:20: Erst wenn dieser Weg nicht mehr funktioniert, beispielsweise weil ein Repeater ausgefallen ist oder sich das Netzwerk verändert hat, sucht MeshCore automatisch einen neuen Pfad!

00:04:31: Dadurch entsteht nach der ersten Lernphase deutlich weniger Funkverkehr und das Netzwerke arbeitet wesentlich effizienter – auch bei der maximalen Anzahl der Hops unterscheiden sich beide Systeme deutlich.

00:04:42: Bei MeshTastic liegt die technische Obergrenze bei sieben Hops.

00:04:47: Diese Grenze ist Bestandteil des Protokolls und kann nicht weiter erhöht werden.

00:04:52: Meshcore erlaubt intern dagegen bis zu vierundsechzig Hops – das bedeutet allerdings nicht, dass Nachrichten im Alltag tatsächlich über vierundsächzig Stationen weitergeleitet werden!

00:05:03: Diese hohe Grenzenschaft vielmehr genügend Reserven für sehr große und weitläufige Netzwerke mit vielen Repeatern- und langen Kommunikationswegen.

00:05:12: Ein weiterer Punkt ist die Geschwindigkeit.

00:05:14: Jeder Hopp benötigt etwas Zeit.

00:05:17: Ein Note muss die Nachricht zunächst vollständig empfangen, verarbeiten und anschließend wieder aussenden.

00:05:24: Je mehr Hops eine Nachricht durchläuft desto länger dauert ihre Übertragung.

00:05:29: Bei Mesh-Tastik können dadurch abhängig von Netzgröße und Auslastungen mehrere Sekunden bis hin zu deutlich längeren Übertagungszeiten entstehen.

00:05:38: Meshcore arbeitet nach der Lernphase mit seinem bekannten Pfad meist effizienter und benötigt deshalb trotz mehrerer Hops oft weniger Zeit bis zum Ziel.

00:05:48: Für die Praxis bedeutet das, je weniger Hops eine Nachricht benötight desto schneller und meist auch zuverlässiger erreicht sie ihren Empfänger.

00:05:57: Deshalb spielt die Platzierung von Repeatern eine entscheidende Rolle.

00:06:01: Ein gut positionierter Repeater auf einem Hügel oder Berg kann mehrere Hops einsparen weil er eine große Fläche direkt abdeckt.

00:06:09: Dadurch wird das gesamte Netzwerk effizienter Zusammenfassung.

00:06:13: Fassen wir die heutige Episode zusammen!

00:06:16: Ein Hopp ist eine einzelne Weiterleitung einer Nachricht von einem Node zum nächsten, er beschreibt also keine Entfernung sondern einen Schritt innerhalb des Mesh-Netzwerks.

00:06:27: MeshTastic begrenzt die Anzahl der Hops standardmäßig auf drei und technisch auf maximal sieben.

00:06:32: Dabei werden neue Nachrichten zunächst an alle erreichbaren Nachbarn weitergeleitet.

00:06:37: Dieses Verfahren ist robust und flexibel, erzeugt jedoch mehr Funkverkehr.

00:06:42: Meshcore sucht beim ersten Kontakt ebenfalls einen Weg durch das Netzwerk.

00:06:46: Danach merkt sich das System den optimalen Pfad und nutzt ihn für alle weiteren Nachrichten.

00:06:52: Dadurch wird deutlich weniger Funkverkehr erzeugт und große Netzwerke lassen sich besonders effizient betreiben.

00:06:59: Merken wir uns zum Schluss noch einen wichtigen Satz – ein Hopp isst kein Umweg!

00:07:04: Ein Hopp ist der Grund, warum Mesh-Netzwerke überhaupt funktionieren.

00:07:09: Jede Weiterleitung bringt deine Nachricht einen Schritt näher ans Ziel!

00:07:14: Das war Episode Nummer acht von Wissen, Technik, Meshcore und MeshTastic.

00:07:20: Wenn dich das Thema weiterhin interessiert und wenn du wissen möchtest wie man einen Repeater konkret aufbaut konfiguriert und welche Hardware sich bewährt hat dann bleib dran denn genau solche Themen beantworte ich So gut es geht nach dieser Serie über das Grundwissen von Meshcore und Mesh-Tastic auf meiner Webseite.

00:07:42: Gewisse Themen werden wir nach diesen Episoden mit Zusatzepisoden behandeln.

00:07:47: Sei gespannt und vielen Dank, dass du heute wieder dabei warst!

00:07:51: In der nächsten Episode beantworten wir eine Frage die sich viele Einsteiger stellen.

00:07:56: Was bedeutet den Flooding oder sogar Path Routing?

00:08:01: Vielen Dank fürs Zuhören und bis

00:08:13: zum nächsten

00:08:14: Mal.