Сенсорная сеть LoRa с T1000E и Meshtastic

 

Вещи, использованные в этом проекте

История

Обзор

В этом проекте демонстрируется создание автономной беспроводной сети мониторинга окружающей среды и местоположения с использованием устройств Seeed Studio SenseCAP T1000E LoRa и прошивки Meshtastic . Не требуя Wi-Fi, сотовой связи или интернета, эта система позволяет гражданам использовать интеллектуальные датчики в районах с отсутствием инфраструктуры.

Мы используем встроенный датчик BME280 (температуры, влажности, давления), а также встроенный GPS и акселерометр для передачи телеметрических данных и данных о местоположении между двумя устройствами T1000E через LoRa.

Ключевые особенности

• Беспроводная телеметрическая трансляция с использованием Meshtastic
• Обмен данными с автономных датчиков (температура, влажность, давление, аккумулятор)
• Обмен данными GPS-позиции между устройствами
• Просмотр данных в режиме реального времени в мобильном приложении Meshtastic
• Работает без какого-либо кодирования или интернета.

Демонстрационное видео: связь T1000E LoRa Mesh через Meshtastic

Посмотрите эту короткую демонстрацию, в которой два устройства T1000E обмениваются сообщениями с помощью приложения Meshtastic по сети LoRa — Wi-Fi или Интернет не требуются!

Используемое оборудование

• 2x Seeed Studio SenseCAP T1000E (устройство LoRa на базе nRF52840)
• Телефон Android (установлено приложение Meshtastic)
• Дополнительно: USB-кабель + ПК для доступа через интерфейс командной строки

Пошаговая настройка

Настройка с помощью приложения Android (метод Bluetooth)

1. Прошить прошивку Meshtastic на T1000E

Следуйте официальному руководству, чтобы установить последнюю версию прошивки Meshtastic на каждый T1000E.

2. Подключите каждый T1000E к мобильному приложению Meshtastic

• Откройте приложение Meshtastic
• Подключитесь к каждому устройству через Bluetooth
• Назначьте им имена в разделе Устройство > Настройки > Канал > Имя узла (например, Узел-A, Узел-B).

3. Включить модули

На передающем узле (Узел-А) :

• Перейдите в Настройки > Устройство > Модули.
• Давать возможность:
• Среда
• Власть
• Позиция
• Сохраните и перезагрузите узел.

4. Просмотр данных на узле-получателе

На принимающем узле (Узел-B) :

• Откройте приложение Meshtastic
• Перейти к информации об устройстве > Узел A

Вид:

• Температура
• Влажность
• Давление
• Напряжение батареи
• Местоположение GPS (если доступно)

• Вы также можете нажать «Панель отладки» , чтобы увидеть необработанные пакеты LoRa, поступающие TELEMETRY_APPсPOSITION_AP

Настройка с помощью командной строки (метод CLI)

1. Прошить прошивку Meshtastic на T1000E (пропустить, если уже прошито)

• Загрузите последнюю версию прошивки: https://github.com/meshtastic/firmware/releases","href":"https://github.com/meshtastic/firmware/releases","type":"story","location":"story"},"clickOpts":{"delayRedirect":true}}">https://github.com/meshtastic/firmware/releases
• Используйте meshtastic-flasherили esptool для прошивки:

pip install meshtastic --upgrade
meshtastic --flash

• Дождитесь завершения процесса.

2. Проверьте подключение

• Подключите T1000E к ПК через USB.
• Бегать:

meshtastic --info

• Здесь должны отображаться сведения об устройстве, такие как версия прошивки, идентификатор узла и т. д.

3. Установите регион LoRa

• Пример Индии:

meshtastic --set lora.region IN

• При необходимости перезагрузите устройство.

4. Установите общий канал

meshtastic --ch-index 0 --ch-set name sensorMesh

• Чтобы поделиться с другими:

meshtastic --qr

• Затем выполните сканирование с помощью приложения Meshtastic.

5. Установка и подключение к Android Ap

• Загрузите приложение: Meshtastic в Google Play
• Включить Bluetooth на телефоне
• В сочетании с T1000E:
• Нажмите «+»
• Отсканируйте QR-код или подключитесь через BLE
• Примите канал и синхронизацию ключа.

6. Подключите второй T1000E

• Повторите шаги 2–5 для второго узла. Убедитесь, что оба узла используют один и тот же канал и регион.

7. Включите GPS и телеметрию окружающей среды

meshtastic --set position.gps_enabled true
meshtastic --set telemetry.environment_measurement_enabled true

• Необязательный:

meshtastic --set telemetry.air_quality_enabled true

8. Просмотр телеметрических данных

• В приложении Meshtastic: нажмите на устройство > Просмотреть телеметрию.
• В CLI:

meshtastic --info

9. Установка и развертывание

• Размещайте устройства на открытых площадках с хорошим доступом к GPS-приемнику.
• Обеспечить точность экспозиции датчика
• Устройства теперь будут автоматически обмениваться данными по сети.

Как это работает

• Передающий узел (Узел-А) периодически считывает данные датчиков.
• Он передает эти данные в виде пакетов LoRa по ячеистой сети.
• Принимающий узел (Node-B) получает пакеты и пересылает их на телефон через Bluetooth.
• Приложение Meshtastic декодирует и отображает информацию с датчиков и местоположение

Реальный пример использования

Эту ячеистую сеть датчиков LoRa можно развернуть во многих сценариях, где подключение ограничено или отсутствует:

• Умные города и микроклимат : отслеживайте температуру, влажность и уровень загрязнения в различных городских зонах с помощью маломощных датчиков.
• Зоны реагирования на стихийные бедствия : создание специальных сетей в районах после стихийных бедствий (например, наводнений, землетрясений) для передачи данных датчиков и местоположений GPS в случае отказа инфраструктуры.
• Группы любителей пешего туризма и приключений вне сетей : обменивайтесь GPS-координатами в режиме реального времени и короткими сообщениями между группами любителей пешего туризма или горными спасательными командами без доступа к сотовой связи.
• Децентрализованные сети Интернета вещей : создание отказоустойчивых одноранговых сетей для сельских районов или периферийных сред, где централизованный Интернет нецелесообразен.
• Удаленное сельское хозяйство : мониторинг состояния почвы, уровня влажности или местонахождения скота на фермах с использованием сенсорных узлов с питанием от батареек.
• Мероприятия и лагеря на открытом воздухе : отслеживайте членов команды или устанавливайте мониторинг периметра для крупных мероприятий на открытом воздухе или экспедиций.
• Сетка для мобильности : используется на велосипедах или транспортных средствах для передачи данных о местоположении и координации движения на больших территориях без покрытия.

Заключение

Используя встроенные возможности SenseCAP T1000E, мы создали ячеистую сеть с нулевой инфраструктурой для мониторинга окружающей среды и местоположения. Этот проект прост в развертывании, не требует внешних датчиков и идеально вписывается в концепцию отказоустойчивых технологий, ориентированных на потребности сообщества.

Ресурсы

• Узнайте больше о https://wiki.seeedstudio.com/sensecap_t1000_e/","type":"story","location":"story"},"clickOpts":{"delayRedirect":true}}">Seeed SenseCAP T1000E на официальной странице продукта.
• Чтобы понять, как работает протокол Meshtastic, обратитесь к https://meshtastic.org/","type":"story","location":"story"},"clickOpts":{"delayRedirect":true}}">документации Meshtastic .
• Используйте https://meshtastic.org/docs/cli/","type":"story","location":"story"},"clickOpts":{"delayRedirect":true}}">инструменты Meshtastic CLI для настройки и мониторинга узлов с вашего терминала.
• Следуйте https://meshtastic.org/docs/software/android/usage/","type":"story","location":"story"},"clickOpts":{"delayRedirect":true}}">руководству по использованию приложения Android для сопряжения и управления вашими устройствами на мобильном устройстве.
• Получите доступ к последним https://github.com/meshtastic/firmware/releases","type":"story","location":"story"},"clickOpts":{"delayRedirect":true}}">версиям прошивки Meshtastic на GitHub, чтобы поддерживать свое оборудование в актуальном состоянии.

Схемы

Код