Ich werde das Thema LoRaWAN bzw. Meshtastic nochmal aufgreifen und eine Infrastruktur dazu im Fablab aufbauen. Dazu erstmal eine Übersicht bzw. Diskussionsgrundlage für die Interessierten.
LoRaWAN
LoRaWAN ist das unterste Softwarelayer auf der LoRa Funktechnologie. Damit lassen sich sehr einfach Sensorknoten aufbauen, die mit einem Gateway kommunizieren können.
Es ist ein managed System bei dem jedes Device im Gateway angemeldet werden muss über eine UID, die jedem LoRa Chip zugeordnet ist (ähnlich MAC Adresse im Netzwerk). Zusätzlich müssen Applikationen im Gateway eingerichtet werden. Die App ID muss dann im Client hinterlegt werden. Nur so können sich die Clients im Gateway anmelden. Hohe Sicherheit, da volle Kontrolle über die Teilnehmer, aber auch geschlossenes System.
Ich habe mal mit einem Seeed SenseCAP M2 Multi-Platform Gateway rumgespielt. Es gibt die Möglichkeit die Daten über das Internet an The Things Network zu senden. Leider funkt das Gerät auch an einige andere Stellen. Es funktioniert auch wenn man den Internetzugriff sperrt und die Daten an einen lokalen MQTT Server weiterleitet. Dann braucht man natürlich einen lokalen MQTT Server im Fablab und eine Infrastruktur dazu die einkommenden Daten zu speichern und anzuzeigen.
Meshtastic
Mit Meshtastic habe ich bisher keine praktischen Erfahrungen. Es ist ein Softwarelayer welches auf LoRaWAN aufbaut. Es ist ein Open Source Projekt, um ein Mesh aus LoRa Knoten aufzubauen. Jedes Meshtastic Modul kann sich ohne weitere Limitierungen in das vorhandene Mesh einwählen und Daten da drüber verschicken und empfangen.
Die Knoten unterstützen Paket-forwarding, so dass das Mesh einen größeren Bereich abdecken kann als das LoRaWAN Gateway.
Für Telemetrie von Sensoren sind ein paar Sensoren eingepflegt (Telemetry Module Configuration | Meshtastic). Andere Sensoren müssen per externem Controller ausgelesen werden, der die Daten zum weiterschicken an den Meshtastic Controller weiterschickt. Es ist zwar Open Source, aber auch ein in sich geschlossenes System.
Es können von Haus aus Chatnachrichten verschickt werden, so dass sich ein dezentrales Kommunikationsnetzwerk ergibt.
Allgemein
In beiden Fällen lassen sich Sensorknoten für autarken Betrieb mit Solar aufbauen. Dazu braucht man einen LoRaWAN bzw. Meshtastic Controller mit Funkmodul (z.B. Xiao ESP32-S3 + Wio-SX1262 Kit für Meshtastic und LoRa/LoRaWAN - Seeedstudio 102010611 Botland - Robotikgeschäft). Dazu ein LiPo Akku, Solarmodul und Laderegler. Hier fehlt mir noch eine praktische Einschätzung über die Laufzeit. Da LoRa generell für kleine Datenpakete ausgelegt sind, die nur alle 30 Minuten oder in größeren Zeitabständen geschickt werden, sollte so ein Knoten auch im Winter noch funktionieren.
Meine erste Idee das zu verbreiten wäre ein Knoten zum Sammeln von Umweltdaten. Dann brauchen wir aber auch wieder eine Infrastruktur um die Daten zu speichern und anzuzeigen oder an bestehende Projekte wie Sensor Community weiterzuleiten. Den Vorteil sehe ich darin, dass die Knoten sonst wo in einem Baum hängen können. Es ist keine externe Stromversorgung oder WiFi notwendig. Jeder Knoten hilft auch die abgedeckte Fläche vom Meshtastic Netz zu erhöhen.
Man könnte auch die Citrad Hardware überarbeiten und vorausgewertete Daten senden. Wichtig ist, dass die Datenpakete kleine genug werden und gesammelt in größeren Zeitabständen gesendet werden.
Meine Präferenz geht ganz klar Richtung Meshtastic. Alles um LoRaWAN ist zwar irgendwie Open Source, aber auch viele Freemium angebote und Gateways, die Anbindungen an Services im Internet erlauben, aber auch viele Daten an andere Stellen senden. Mit Meshtastic sind wir unabhängiger und schicken keine Daten an unbekannte Stellen ins Internet.
Wer hat interesse an der Thematik? Es geht nicht nur um die Hardware und Projekte um die Sensorknoten, sondern auch um Serverinfrastruktur im Fablab.
