WISSEN TECHNIK - MeshCore & Meshtastic - 9. Episode

00:00:01: Wissentechnik, Meshcore

00:00:05: und Mesh-Tastic.

00:00:14: Herzlich willkommen zurück bei Wissen Technik dem Podcast über MeshCore & MeshTastic.

00:00:20: Technik muss man nicht auswendig lernen Man muss sie nur verstehen.

00:00:25: Episode Nummer neun In der letzten Folge haben wir überhaupt gesprochen Und dabei schon kurz den Begriff flooding erwähnt.

00:00:33: Heute schauen wir uns dieses Prinzip genauer an.

00:00:36: Was bedeutet flooding eigentlich?

00:00:38: Wie funktioniert es technisch?

00:00:40: Und warum gehen Mesh-Core und Meshtastic hier ganz unterschiedliche Wege.

00:00:45: Was ist eigentlich Flooding?

00:00:47: Fangen wir wieder ganz einfach an!

00:00:49: Stell dir vor, in einer Stadt wird ein kleines Kind vermisst – niemand weiß wo es sich befindet.

00:00:55: Die Polizei schickt deshalb nicht nur ein einziges Fahrzeug los sondern informiert alle verfügbaren Patrouillen gleichzeitig.

00:01:03: Jede fährt in eine andere Richtung und durchsucht ihren Bereich.

00:01:06: Anfangs entsteht dadurch zwar mehr Verkehr, doch die Wahrscheinlichkeit ist groß dass das Kind möglichst schnell gefunden wird.

00:01:13: Genau nach diesem Prinzip arbeitet auch Flooding in einem Mesh-Netzwerk.

00:01:18: Flooding bedeutet übersetzt Fluten.

00:01:20: Eine Nachricht breitet sich dabei von ihrem Ausgangspunkt aus in alle Richtungen aus Ähnlich wie Wasser, das sich nach einem starken Regenschauer seinen Weg sucht.

00:01:29: Das Grundprinzip ist erstaunlich einfach Ein Node sendet eine Nachricht.

00:01:35: Jeder Note, der diese Nachricht zum ersten Mal empfängt, reicht sie an alle erreichbaren Nachbarn weiter.

00:01:41: Diese machen wiederum dasselbe – so breitet sich die Nachricht Schritt für Schritt durch das gesamte Netzwerk aus bis Sie entweder Ihren Empfänger erreicht oder das Hop-Limit überschritten wird, das wir in der letzten Episode kennengelernt haben.

00:01:55: Flooding ist also keine Schwäche eines Mesh-Netzwerks im Gegenteil!

00:01:59: Es ist der einfachste und zugleich zuverlässigste Weg, einen Empfänger zu erreichen dessen genauer Standort oder Übertragungsweg noch nicht bekannt ist.

00:02:08: Genau deshalb bildet Flooding die Grundlage vieler Mesh-Netzwerke.

00:02:12: Der große Vorteil liegt auf der Hand Ein Note muss keine Routing-Tabelle führen Er muss keine Wege kennen.

00:02:19: Er muss sich nicht merken über welchen Pfad ein bestimmter Note erreichbar ist.

00:02:23: Er kennt nur eine einzige Regel Neue Nachricht gehört weiterleiten.

00:02:28: Dadurch funktioniert Flooding auch dann zuverlässig, wenn sich das Netzwerk ständig verändert.

00:02:33: Neue Notes können hinzukommen andere verschwinden oder bewegen sich.

00:02:38: Trotzdem findet die Nachricht in den meisten Fällen ihren Weg.

00:02:41: Gerade deshalb eignet sich Flooding besonders gut für mobile Anwendungen beispielsweise bei Wanderungen, Velotouren Veranstaltungen oder überall dort wo sich die Teilnehmer ständig bewegen.

00:02:52: Natürlich hat dieses Verfahren auch Nachteile.

00:02:55: Wenn grundsätzlich jeder Note jede neue Nachricht weiterleitet, entstehen in größeren Netzwerken viele doppelte Übertragungen derselben Nachricht.

00:03:03: Man spricht dabei manchmal von einem sogenannten Broadcast-Storm also einem regelrechten Nachrichtensturm.

00:03:10: Das kostet so genannte airtime.

00:03:13: Airtime bezeichnet die Zeit während der ein Funkgerät tatsächlich sendet und genau diese Sendezeit ist bei Laura ein kostbares Gut.

00:03:21: Je länger und häufiger gesendet wird, desto stärker wird die gemeinsam genutzte Funkfrequenz belastet.

00:03:27: Deshalb versuchen moderne Mesh-Protokolle unnötige Übertragungen möglichst zu vermeiden.

00:03:32: Schauen wir uns zunächst MeshTastic an!

00:03:35: Meshtastic verwendet eine weiterentwickelte Form des Floodings – sie nennt sich Managed Flooding also gesteuertes Flooding.

00:03:42: Der Grundgedanke bleibt derselbe Neue Nachrichten werden weiterhin an alle erreichbaren Nachbarn weitergegeben.

00:03:49: Allerdings versuchen die Notes doppelte Übertragungen möglichst zu vermeiden.

00:03:54: Bevor ein Note eine Nachricht weiterleitet, wartet er einen kurzen leicht zufälligen Moment.

00:04:00: Hört er während dieser Zeit das ein anderer Note dieselbe Nachricht bereits erfolgreich weitergeleitet hat verzichtet er häufig auf seine eigene Aussendung.

00:04:08: Dadurch bleibt das Grundprinzip des Floodings erhalten.

00:04:12: gleichzeitig wird der Funkverkehr deutlich reduziert.

00:04:15: einige spezielle Rollen beispielsweise Router oder Repeater Besitzen dabei Vorrang und übernehmen das Weiterleiten bevorzugt.

00:04:23: Das haben wir bereits in einer früheren Episode kennengelernt.

00:04:26: Wichtig ist auch zu wissen, für Broadcast-Nachrichten also Nachrichten in gemeinsamen Kanälen verwendet Meshtastik grundsätzlich weiterhin Flooding!

00:04:36: Denn hier soll die Nachricht möglichst viele Teilnehmer erreichen.

00:04:40: Bei Direktnachrichten hat sich Meshtastic jedoch weiterentwickelt.

00:04:43: Seit Version zwei Punkt sechs wird die erste Nachricht an einen bisher unbekannten Empfänger zunächst geflutet.

00:04:51: Dadurch findet das Netzwerk überhaupt erst einen funktionierenden Weg.

00:04:55: Für späteren Nachrichten nutzt Meshtastik dann zunehmend eine gelernte Next-Hop Route, wodurch weniger Flooding notwendig wird.

00:05:03: Flooding bleibt also die Grundlage des Systems – wird bei Direktverbindungen heute aber gezielter eingesetzt als früher.

00:05:10: Meshcore verfolgt einen deutlich anderen Ansatz.

00:05:13: Hier fluten grundsätzlich nur die Repeater.

00:05:16: Die persönlichen Geräte der Benutzer, die sogenannten Companion Notes beteiligen sich normalerweise nicht am Flooding.

00:05:23: Dadurch entsteht von Anfang an deutlich weniger Funkverkehr.

00:05:27: Auch bei den Repeaters selbst wird Flooding nur für den allerersten Kontakt zu einem bisher unbekannten Ziel verwendet.

00:05:34: Sobald das Netzwerk einen funktionierenden Pfad gefunden hat merkt es sich diesen Weg.

00:05:39: Man kann sich das wieder wie ein Navigationsgerät vorstellen.

00:05:42: Beim ersten Besuch eines unbekannten Ortes sucht das Navi den besten Weg.

00:05:47: Hat es diesen einmal gefunden, verwendet es dieselbe Strecke immer wieder.

00:05:52: Erst wenn eine Straße gesperrt ist oder ein Hindernis auftaucht beginnt die Suche erneut.

00:05:57: Ganz ähnlich arbeitet auch Meshcore.

00:06:00: Nur wenn ein gelernter Pfad nach mehreren Versuchen nicht mehr funktioniert beispielsweise weil ein Repeater ausgefallen ist startet automatisch eine neue Floodingphase um einen alternativen Weg zu finden.

00:06:13: Für Gruppennachrichten gilt allerdings auch bei MeshCore eine Ausnahme, da hier viele Empfänger gleichzeitig erreicht werden sollen kommt ebenfalls Flooding zum Einsatz.

00:06:22: Schließlich existiert in diesem Fall kein einzelner Zielpfad sondern die Nachricht soll möglichst das gesamte Netzwerk erreichen.

00:06:30: Der eigentliche Unterschied zwischen Meshcore und MeshTastic zeigt sich deshalb vor allem bei der Kommunikation zwischen zwei einzelnen Notes.

00:06:39: Zusammenfassung Fassen wir die heutige Episode zusammen.

00:06:43: Flooding bedeutet, dass eine Nachricht von Node zu Node an alle erreichbaren Nachbarn weitergegeben wird bis sie ihren Empfänger erreicht oder das Hop-Limit überschritten wird.

00:06:54: Der große Vorteil besteht darin, dass das Netzwerk keinerlei Vorwissen über seine Struktur benötigt.

00:07:00: der Nachteil ist der erhöhte Funkverkehr weil viele Notes dieselbe Nachricht weiterleiten können.

00:07:06: MeshTastic nutzt Managed Flooding als grundlegendes Kommunikationsprinzip und reduziert doppelte Übertragungen durch intelligente Wartezeiten.

00:07:15: MeshCore verwendet Flooding dagegen hauptsächlich zur einmaligen Pfad-Suche, und wechselt anschließend möglichst schnell auf einen bekannten gezielten Übertrahungsweg.

00:07:26: Für Gruppenkanäle verwenden beide Systeme weiterhin Flooding – weil hier viele Empfänger gleichzeitig erreicht werden sollen!

00:07:33: Merken wir uns zum Schluss noch einen wichtigen Satz.

00:07:37: Flooding ist der Startpunkt jeder Reise durch ein unbekanntes Netzwerk.

00:07:42: Erst wenn der Weg bekannt ist, können intelligente Routing-Verfahren die Kommunikation schneller und effizienter machen!

00:07:50: Das war Episode Nummer neun von Wissen, Technik, Meshcore & Mesh-Tastik.

00:07:56: 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 bleibt dran.

00:08:06: Denn genau solche Themen beantworte ich!

00:08:09: So gut es geht.

00:08:09: nach dieser Serie über das Grundwissen von Meshcore und Mesh-Tastic auf meiner Webseite.

00:08:15: Wissentechnik Punkt

00:08:18: Komm.

00:08:19: Gewisse Themen werden wir nach diesen Episoden mit Zusatzepisoden behandeln.

00:08:24: Sei gespannt und vielen Dank dass du heute wieder dabei warst.

00:08:28: In der nächsten Episode beantworten wir eine Frage die sich viele Einsteiger stellen Was bedeutet denn?

00:08:34: Path Routing.

00:08:36: Vielen Dank fürs Zuhören und bis zum nächsten

00:08:49: Mal!