Radio mesh

Comment fonctionne le mesh LoRa

Le mesh LoRa transmet de petits paquets de données sur de grandes distances avec une puissance d'émission minime. Chaque appareil est à la fois émetteur et relais : les messages sont transmis de nœud en nœud par store-and-forward (sauts/hops) jusqu'à atteindre la destination – entièrement sans réseau mobile ni Internet.

Chez Meshtastic, le nombre de sauts est limité par défaut à 3 (maximum 7). Plus de sauts augmentent la portée, mais sollicitent davantage le réseau.

• Seules les données de texte, de position et de télémétrie sont transmises – LoRa est à bande étroite, pas de phonie, pas de vidéo.
• Chiffrement : AES-256 avec une clé partagée (PSK) par canal. Le canal public par défaut est de fait non chiffré – pour les communications privées, créer son propre canal avec sa propre clé.
• Plus il y a de nœuds dans la région, plus le réseau est robuste et étendu.

Ce qu'est MeshCore

MeshCore est un système open source (licence MIT) pour une communication sécurisée et textuelle via des modules radio LoRa – entièrement sans réseau mobile ni Internet. Il fournit à la fois le firmware des appareils et le protocole de routage sous-jacent. Le site officiel du projet est meshcore.io.

La différence centrale avec Meshtastic réside dans le routage : Meshtastic inonde chaque message à travers le réseau (chaque nœud relaie). MeshCore apprend au contraire un chemin et émet ensuite de façon ciblée – cela garde la bande radio libre et rend les réseaux plus grands et planifiés plus stables. Les deux fonctionnent souvent sur le même matériel, mais ne sont pas compatibles entre eux : un appareil porte soit l'un, soit l'autre firmware, et les deux ne peuvent pas communiquer dans le même réseau.

• Usages officiels selon le projet : communication off-grid, secours d'urgence et catastrophe, activités de plein air, applications de sécurité et réseaux de capteurs.
• Le firmware et le routage sont open source ; les exceptions sont le firmware T-Deck et les applications natives pour smartphone.
• Pour les débutants : MeshCore est orienté messagerie – vous n'avez besoin d'aucune connaissance radio pour démarrer, juste d'un appareil flashé et de l'application.

Les rôles des appareils – le cœur de MeshCore

MeshCore raisonne en rôles. La tâche qu'un appareil assume dans le réseau se décide au flashage via l'image de firmware choisie. Ce modèle basé sur les rôles est la raison pour laquelle MeshCore passe mieux à l'échelle que le simple flooding : seuls les appareils dédiés relaient, les appareils personnels se tiennent à l'écart.

• Companion (votre appareil personnel) : se connecte par Bluetooth ou USB à un smartphone, un PC ou un client web et constitue votre point de terminaison de messagerie. Important : un Companion ne relaie aucun paquet étranger. C'est intentionnel – ainsi des dizaines d'appareils portatifs ne saturent pas simultanément la bande radio avec des répétitions.
• Repeater (la dorsale) : prolonge la portée et relaie les paquets vers la destination – mais pas chaque paquet aveuglément, plutôt le long de chemins appris. Les répéteurs doivent être placés en hauteur, à des emplacements bien dégagés. Ils émettent par défaut toutes les 12 heures un identifiant (« Flood-Advert ») pour que le réseau les trouve.
• Room Server (salons thématiques/de groupe) : un simple serveur de messages (principe BBS) qui stocke les contributions et les relivre aux clients (store-and-forward). Contrairement aux canaux normaux, on peut se reconnecter plus tard et récupérer les messages manqués (comparable à un serveur de courrier). À la connexion, on reçoit les 32 derniers messages non vus.
• Pourquoi c'est plus évolutif : avec le simple flooding (Meshtastic), un seul message déclenche de nombreuses répétitions redondantes à l'échelle du réseau. Avec MeshCore, seuls les répéteurs/Room Servers relaient, et de façon ciblée le long d'un chemin – moins de trafic radio, moins de collisions, plus de débit dans les réseaux denses.
• Pour les débutants : si vous n'avez que deux appareils et aucun utilisateur MeshCore à proximité, flashez les deux en Companion et communiquez directement entre eux. Ce n'est que lorsque vous avez besoin de portée qu'un répéteur s'ajoute.
• Conseil d'expert : exploitez si possible le Repeater et le Room Server sur des appareils séparés. Pour un réseau de quartier, placez peu de répéteurs en hauteur et avec vue plutôt que beaucoup au niveau de la rue.

Routage, chiffrement et technique

Lorsqu'on envoie pour la première fois un message vers une destination encore inconnue, celui-ci trouve son chemin par flooding. L'appareil de destination renvoie un accusé de réception qui liste tous les répéteurs traversés – le destinataire en apprend le chemin. Chaque message suivant porte ce chemin intégré ; un répéteur ne le relaie que s'il se trouve lui-même sur le chemin. Si un chemin se rompt, l'appareil réessaie quelques fois puis refait du flooding.

• Les messages de groupe ou de canal n'ont pas de chemin fixe et sont inondés (flooding) – les exploitants de répéteurs peuvent toutefois limiter ce volume de flooding.
• La limite interne de sauts est de 64 – en pratique quasi inatteignable.
• Chiffrement : MeshCore fonctionne en chiffrement de bout en bout (AES) ; chaque appareil possède sa propre paire de clés cryptographiques, et les identifiants sont signés pour empêcher la falsification. Les groupes/canaux utilisent une clé partagée. Attention : le canal public par défaut utilise une clé connue de tous et n'est donc de fait pas privé – pour le confidentiel, créer son propre canal avec sa propre clé.
• Matériel pris en charge (sélection) : Heltec V3, RAK WisBlock (RAK4631), LilyGo T-Beam/T-Deck/T-Pager, Heltec T114, Seeed T1000-E, Station G2. La liste d'appareils à jour figure dans le web-flasher.
• Applications/clients : application native Android/iOS (Bluetooth) ainsi qu'un client web pour la connexion USB. Des appareils comme le T-Deck peuvent aussi fonctionner de manière autonome sans smartphone.

Portée, fréquence et droit (Suisse)

En Europe, Meshtastic émet dans la bande ISM 868 MHz, qui en Suisse fait partie de la plage SRD libre de licence (863–870 MHz). Important : la puissance d'émission et le temps d'émission autorisé sont réglementés selon la sous-bande – dans la plage typique 868,0–868,6 MHz s'applique 25 mW ERP avec un duty cycle de 1 % (limitation du temps d'émission). Le firmware respecte automatiquement ces limites pour la Suisse/l'UE.

• Portée (valeurs d'expérience) : en vue directe plusieurs kilomètres jusqu'à plus de 16 km ; en ville sans vue souvent seulement quelques centaines de mètres ; en forêt dense environ 0,4 à 2,5 km.
• Le facteur décisif est la liaison à vue – la hauteur et la position de l'antenne apportent plus que la puissance d'émission.
• Consommation d'énergie très faible – un nœud fonctionne des jours sur batterie.

MeshCore ou Meshtastic ?

Les deux utilisent le même matériel et la même bande, mais ne sont pas compatibles entre eux – un appareil porte soit l'un, soit l'autre firmware.

• Meshtastic : véritable mesh ad hoc, chaque nœud relaie (flooding). Très flexible et auto-organisé, mais davantage de trafic radio. La plus grande communauté.
• MeshCore : basé sur les rôles – les appareils personnels (Companions) ne relaient pas, des répéteurs fixes assurent le routage. Plus efficace et mieux adapté à l'échelle pour des réseaux de quartier/de région planifiés.
• Pour les débutants : commencez avec Meshtastic – la plus grande diffusion, l'application la plus simple, le plus de tutoriels.
• Conseil d'expert : pour un réseau de quartier permanent avec des emplacements fixes, le modèle de répéteurs de MeshCore ménage davantage les ressources.
• Les deux utilisent la même bande 868 MHz et le plus souvent les mêmes cartes, mais ne peuvent pas communiquer dans le même réseau – ils ne se comprennent pas mutuellement.

Démarrer avec MeshCore – étape par étape

• Se procurer une carte prise en charge (p. ex. Heltec V3, RAK WisBlock, LilyGo T-Deck).
• Via le web-flasher (flasher.meshcore.io), flasher le firmware de rôle adéquat – Companion pour les appareils personnels, Repeater pour la dorsale.
• Régler la région/fréquence sur le preset UE (868 MHz) – les paramètres sont alors choisis automatiquement correctement.
• Coupler le Companion via l'application (Android/iOS) ou le client web ; pour le privé, créer son propre canal avec sa propre clé.
• Tester la portée, placer l'antenne en hauteur et avec une vue dégagée.
• Portée réaliste (valeurs d'expérience, pas de valeurs garanties) : en vue directe en zone rurale environ 10 km, en milieu bâti plutôt 1–3 km, depuis des emplacements surélevés nettement plus. Le facteur décisif est la liaison à vue.
• Cas d'usage typiques : réseau de quartier ou de région avec répéteurs fixes, groupe de randonnée, canal de repli familial ou complément à la radio d'urgence.
• Conseil d'expert : planifiez d'abord la dorsale de répéteurs (emplacements avec vue/hauteur), le réseau passera ensuite proprement à l'échelle.

Bon à savoir

• 868 MHz est libre de licence en Suisse
• Consommation d'énergie très faible – fonctionne des jours sur batterie
• Plus il y a de nœuds dans la région, plus le réseau est robuste

Sources complémentaires

• Meshtastic Projet open source
• MeshCore (site officiel) Site du projet
• Doc & FAQ MeshCore Documentation
• Web-flasher MeshCore Flasher le firmware
• MeshCore (GitHub) Code source
• Guide : Bien signaler avec SALUTE et les questions d'alerte Messages texte courts et complets selon un schéma
• Nomad Network & Reticulum Messages et pages texte via LoRa, WLAN ou Internet – avec sa propre adresse plutôt qu'un canal