L’idée de créer un réseau autonome et résilient vous intéresse, mais maintenant comment on concrétise ça ? On vous dirait bien de venir discuter de votre situation sur Telegram, car cette situation est généralement unique (lieu géographique, possibilités d’installation…) mais on se connait, il suffit qu’on soit 3 ou 4 sur le canal à répondre à vos questions, et ça va partir en cacahuète rapidement parce que tout le monde a un avis différent et que vos besoins ne sont pas toujours clairs. Nous vous conseillons donc pour commencer de dégrossir un peu le sujet en lisant la page de comparaison Meshtastic vs MeshCore, car elle mettra en évidence les points clés des 2 technologies, puis ce qui suit :
Identifier votre besoin/envie
On ne conseille pas la même chose si vous avez envie d’une solution pour vous contacter entre copains lors d’une rando en montagne où chacun marche à son rythme ou si vous souhaitez installer un réseau aussi fiable que possible, composé de dizaines de répéteurs fixes afin de couvrir une large zone géographique.
Quelques pistes justement :
- Rando : historiquement Meshtastic via quelques T1000 (les petits boitiers qui gèrent la partie LoRa) seront une excellente solution : les nœuds sont étanches, ont une autonomie correcte (dépend de l’usage du GPS) et peuvent justement transmettre régulièrement leur position aux autres afin de pouvoir facilement se retrouver. MeshCore commence à proposer une solution du même type (mode off-grid), mais basée sur la demande (polling), c’est-à-dire que vous pouvez demander à un autre nœud sa position actuelle (si vous le captez) et non pas accéder à « la dernière publiée ».
- Chercher à rejoindre un maillage existant : Si c’est avant tout pour le plaisir du côté « radio », vous avez différentes approches, dans tous les cas commencez par consulter les cartes afin de voir les nœuds les plus proches de vous. Meshtastic est la solution historiquement la plus sympa car largement développée et qui permet – dans un premier temps – d’utiliser facilement des passerelles internet pour échanger malgré tout avec des zones qui sont encore trop éloignées en terme de radio. MeshCore prend de l’ampleur et permet – via sa possibilité de très nombreux sauts – de rejoindre des maillages déjà en place et donc d’imaginer pouvoir à terme communiquer dans toute la France uniquement par les ondes radio, sans dépendre d’internet.
- Créer un système de communication résilient pour maintenir des échanges avec des proches (commune, villes voisines…) : pour ça vous allez devoir mettre en place une infrastructure un peu plus conséquente. Ça dépendra énormément des conditions géographiques (j’en reparlerai), mais il est peu probable par exemple que vous puissiez simplement avoir un T1000 chez vous, un chez vos parents ou enfants à 10 km, et échanger sans souci en cas de coupure de réseau de téléphonie et d’internet. La clé c’est la ligne de vue : c’est-à-dire que pour communiquer sur de grandes distance de manière fiable il faut quasiment systématiquement que 2 nœuds puissent se voir. La distance en elle-même est peu importante mais la vue directe est cruciale. Il faudra donc impérativement commencer à plancher sur des systèmes de relais (nommés répéteurs chez MeshCore, mais qui peuvent être de simples clients chez Meshtastic) placés sur des points hauts stratégiques.
- Avoir une station météo ou accès à des capteurs situés à grande distance (contrôle du niveau d’eau d’un lac par exemple) : Actuellement Meshtastic est la solution idéale car elle gère nativement de nombreux capteurs et envoie leurs valeurs à une fréquence que vous définissez librement. Côté réception c’est la même chose, les nœuds se connectent facilement au wifi de votre box (ou en usb) et vous pouvez donc avoir un ordinateur/serveur qui génère des graphes par exemple. MeshCore n’exclue pas totalement ces usages mais est nettement moins pensé pour.
Les portées / distances qu’on peut atteindre
Quand on commence on n’a absolument aucune idée de si on va pouvoir échanger à 500m, 10 km ? 100 ? Et on ne va pas se mentir, même avec de l’expérience il n’y a aucune réponse absolue. Néanmoins quelques idées à avoir en tête :
Malgré les faibles puissances en jeu (0.5W et on est généralement en dessous), la distance lorsqu’on est « à vue » -c’est-à-dire que les 2 points peuvent se voir en ligne droite sans obstacle – n’est pas une limite. Ca dépend un peu des choix radios effectués (MeshCore ou Meshtastic preset Long Moderate, Meshtastic Long Fast…) mais dites-vous que faire 300km n’est pas impossible du tout. Les records sont d’ailleurs de cet ordre. Ce qui est plus compliqué c’est de trouver ces fameux points qui peuvent se voir. On est vite rattrapés par la courbure de la terre, les reliefs, et malheureusement aussi à plus courte distance par les forêts ou les immeubles.
En zone urbaine, n’espérez pas plus de quelques centaines de mètres entre 2 nœuds au niveau du sol.
En zone plate, si vous mettez un nœud sur le toit d’une maison à étage (soit autour de 8m), vous allez couvrir une zone allant de 800m à 2 ou 3 km au mieux au niveau du sol (selon la densité urbaine et les obstacles rencontrés). Je précise au niveau du sol car il ne faut pas oublier que c’est là que vous allez utiliser vos appareils. Par contre si vous pouvez installer un autre nœud sur un autre toit, s’ils peuvent se voir, alors là la problématique de distance disparait et vous pouvez faire des liens de plusieurs dizaine de km sans souci, tant que la courbure terrestre et le relief naturel du terrain ne vous bloquent pas. Et chacun de ces nœuds de toit émettra dans une zone de plusieurs centaines de mètres autour pour les utilisateurs au niveau du sol.
Dès qu’on cherche à mettre en place un réseau qui porte un tantinet loin il devient donc crucial de penser en termes suivants :
- des relais sur les points hauts
- des nœuds personnels à utiliser au niveau du sol.
Sans cette infrastructure, n’espérez pas développer quoi que ce soit de réellement fonctionnel sur de grandes distances.
Pour voir si 2 points sont à vue, il y a différents outils, mais l’un des plus simples est https://meshmap.serveurperso.in/ Vous choisissez la zone qui est pertinente pour vous, cliquez sur topo map à gauche pour avoir une carte avec le relief, puis sur « LOS tool » (Line Of Sight, soit Ligne de Vue en français). Vous cliquez sur un premier point, puis un second et ça vous affiche le relief entre les deux et s’ils sont en vue directe (vert) ou non (pointillés rouges). On vous suggère également où mettre des répéteurs (points oranges sur le trait) si vous voulez que le lien fonctionne. Point important : dans le panneau de droite vous pouvez régler la hauteur de chaque antenne par rapport au niveau du sol. Si vous pouvez installer un répéteur en haut d’un arbre de 15m, mettez 15… et parfois ça fait toute la différence.
Attention, ce genre de calculateur ne prend pas en compte les bâtiments ou les forêts. Donc vous pouvez avoir 2 points à 7m de haut qui se voient à 10km l’un de l’autre, mais avec une forêt dense de sapins de 25m entre les deux, ça risque de fonctionner beaucoup moins bien. Il faut donc prévoir de la marge, être conservateur dans ses espérances, et surtout : faire des tests, pas mal de tests car on a parfois des surprises, dans tous les sens :
- parfois ça nous semble évident que la communication passera, par exemple à « seulement » 1km alors que dans des conditions presque identiques ça passe à 2.5km sans souci… et finalement non, nada, aucun message.
- parfois on pense qu’un répéteur proche va transmettre le message… et finalement c’en est un autre 5km plus loin qui le capte nettement mieux.
- parfois on « sait » que ça ne peut pas passer., par exemple à cause d’un immeuble qui bloque largement la ligne de vue.. et pourtant ça passe. Réflexions contre des bâtiments, le sol, … font que les ondes radio trouvent parfois à passer là où on ne les attend pas.
Vous l’aurez compris, selon la zone géographique, les résultats peuvent être très différents. Vous pouvez couvrir toute une vallée avec 1 seul répéteur placé sur le flanc d’une montagne et être incapable de communiquer avec quelqu’un à quelques centaines de mètres de l’autre côté de cette montagne. Il faudra peut-être contourner, passer par des points bien plus loin mais à vue pour faire « rebondir » le signal et changer de vallée, … il va falloir un peu chercher les points idéaux et planifier leur implantation. Avant même de chercher des autorisations (nous en reparleront), vous pouvez faire des tests en vous rendant sur les lieux que vous avez repéré et voir si votre signal passe.
Et gardez bien en tête le point clé : la hauteur fait tout. Un point 50m au dessus du sol d’une région plate sera pertinent, même s’il est à 10km par rapport à un autre plus proche mais à seulement 10m de haut. Plus que de booster la puissance d’émission, la longueur de l’antenne, c’est vraiment la hauteur qui compte. Les anglophones disent « height is might » : la hauteur fait la force !
Les choix techniques
Il y a la section matériel qui rentre bien plus dans le détail, mais voici déjà quelques informations générales :
Vous avez compris qu’il faut réfléchir en terme de relais / nœuds personnels. Même si Meshtastic permet de mélanger les rôles, rapidement vous ne pourrez pas espérer communiquer facilement sans la mise en place de nœuds d’infrastructure. Pour MeshCore c’est même un choix à faire dès le départ : répéteur ou compagnon. Donc dans le choix du matériel, nous vous invitons à réfléchir en terme d’usage et de positionnement de ces nœuds.
- Le compagnon toujours dans la poche ou le sac qui vous accompagne, associé au smartphone : si vous prévoyez une couverture au sol correcte via des répéteurs, les besoins en terme d’antenne sont moindres, et les formats « carte de crédit » tels que les Seeed Studio T1000e, le RAK Wismesh Tag et – en un peu plus large mais aussi plus polyvalent – le Heltec MeshPocket sont d’excellents choix, ils sont compacts, autonomes et on les prend facilement avec soi, sans antenne qui dépasse. Les deux premiers sont même étanches.
- Si au contraire vous cherchez une portée plus importante via une antenne séparée tout en gardant une excellente autonomie (+ d’une semaine si on n’utilise pas le GPS) regardez du côté du Seeed L1 Pro par exemple (en remplaçant l’antenne qui est livrée avec car elle est malheureusement mauvaise).
- Des compagnons sont également plus pertinents pour un usage « sans smartphone » : Heltec Expansion Kit, Lilygo t-deck par exemple. Leur large écran couleur est sympa… mais les 2 sont basés sur des chipsets ESP32 qui sont aussi puissants qu’ils sont gourmands en énergie. Comptez une autonomie de l’ordre de la journée.
- Si vous êtes bricoleurs (pas peur d’une soudure et d’imprimer un boîtier en 3D), vous pouvez aussi vous bricoler votre compagnon idéal, avec pile la taille de batterie que vous souhaitez, avec ou sans écran, buzzer, gps… une base de RAK4631 est un bon départ pour ça. Le Heltec T114, le Xiao nRF52840 sont également des bonnes approches pour limiter les coûts.
Pour les relais, pensez-les dès le départ solaires et autonomes. Ça n’a pas de sens de construire un système censé être résilient mais qui s’effondre en même temps que les autres. Pour ça il vous faudra probablement du matériel à base de chipset nRF52840, consultez la section des relais solaires.
La communauté Gaulix repose également beaucoup sur des « passerelles » vers internet, pour différents usages :
- remonter les informations de « qui communique avec qui ». Çà permet d’établir une carte qui dépasse juste les « points » où sont installés les relais par exemple, en apportant le suivi des informations de la qualité des liens entre ces points (est-ce que X voit Y ou non ?). C’est ce que vous pouvez voir en consultant les cartes meshmap ou en cliquant sur les liens entre les points ou les titres des nœuds sur la carte Meshtastic Gaulix.
- Dans le cas de Meshtastic ça peut servir également à faire des ponts – via internet – entre des zones qui ne communiquent pas directement en radio. Inutile pour le côté « communication en temps de crise avec coupure des infrastructures en place », mais ça ne sont pas 100% des usages de ces technologies. Comme évoqué plus haut, certains usages plus orientés capteurs et domotique peuvent profiter du fait qu’une partie du chemin se fait via LoRa, avant de rejoindre un relai connecté à internet.
Pour ces usages il est donc recommandé d’avoir un nœud capable de se connecter en wifi à votre box/routeur. Seuls les nœud à base d’ESP32 permettent ça. Dans ce cas-là, en général, on oublie le solaire et on alimente le nœuds directement en usb ou en POE (Power Over Ethernet, c’est-à-dire un système qui permet de l’alimenter via un câble réseau) et soit il s’agit d’un second nœud non crucial dans l’infrastructure, soit on fait en sorte qu’en cas de coupure de courant il reste alimenté malgré tout (gros pack de batterie de 10 000mAh minimum, onduleur, …).
Dans le cas de Meshtastic, il est possible de se fabriquer un nœud « qui fait tout ». Prenez un Heltec V4 ou un Lilygo T3S3 par exemple, avec son rôle « client » et le wifi de son chip ESP32, il peut être installé sur votre toit avec une belle antenne, connecté à internet en permanence pour remonter les informations du réseau autour via internet. Et votre application se connectera automatiquement à ce nœud lorsque votre smartphone sera à portée de wifi pour envoyer ou recevoir des messages. Par contre ce concept s’écroule dès que vous sortez de chez vous (encore que s’il y a du réseau 4G vous pouvez utiliser un système de VPN pour accéder au nœud à distance vu qu’il est connecté au wifi de votre maison), mais surtout ne fonctionne pas du tout pour MeshCore.
Aucun point sur la carte autour de vous ? Pourtant vous n’êtes pas seul !
Premier constat : 100% des nœuds ne sont pas sur les cartes, aussi bien Meshtastic que Meshcore, notamment parce que tout le monde n’a pas mis en place de passerelle vers internet ou partagé la position de son répéteur sur le net.
Mais surtout – et c’est le point clé – même s’il n’y a pas encore de Meshtasticoriens autour de vous, sachez qu’il y a déjà des dizaines de personnes intéressées par le potentiel de ces réseaux :
- les radio-amateurs ne connaissent pas forcément encore tous ces réseaux maillés, mais ils sont bien organisées (associations notamment), et connaissent probablement bien les points hauts près de chez vous. N’hésitez-donc pas à les contacter, car il y a de fortes chances qu’ils soient intéressés, vous autorisent à venir greffer vos relais sur leurs antennes, et – soyons honnêtes – ils iront même encore plus vite et se lanceront eux-aussi dans le projet sur leurs propres fonds personnels.
- les communes, notamment les petites, rêvent de moyens de communications résilients, peu chers, sans abonnement ni gros entretien parce qu’elles aussi sont confrontées aux crises contre lesquelles vous cherchez à vous préparer. Elles ne savent juste pas que ce type de dispositif existe et n’ont pas les compétences pour s’en occuper. Si vous préparez un petit projet simple pour expliquer le concept et à quoi ça peut servir (2 ou 3 pages, quelques croquis, le résultat de vos recherches et essais) vous obtiendrez probablement assez facilement des autorisations pour installer des relais sur des espaces appartenant à la commune, voire même aiderez votre commune à investir elle-même pour la mise en place de relais. Soyez juste honnêtes et réalistes sur la technologie : elle peut aider mais elle ne se substitue pas aux canaux d’urgence. Elle peut apporter un moyen de communication, mais sans aucune garantie. On ne parle pas de matériel qui résiste à tout, redondé de partout, de protocoles ultra résilients,… c’est une tentative de faire mieux que rien, avec une forte probabilité que ça apporte un vrai service, et c’est déjà très bien.
- essayez de frapper aux portes des personnes pour qui la notion de résilience leur parle : pompiers, réserves communales de sécurité civile, … dans ces échanges, même si vous n’aboutissez pas à quelque chose de concret (peu probable que les pompiers vous autorisent l’installation de votre répéteur sur leur magnifique mat de 30m de haut), vous rencontrerez très probablement des gens qui vont accrocher à l’idée et essaieront de développer le maillage de leur côté, via leurs propre réseau de contacts, et c’est souvent comme ça que, de votre relai bien seul sur votre toit, 3 mois plus tard vous aurez 6 contacts, puis une vingtaine, puis…
Ne raisonnez pas juste avec les lieux vous appartenant (ou votre famille/amis) comme seuls lieux d’implantation de relais. Plus vous nouerez de contacts autour de vous, plus la liste de ces lieux s’allongera. Les zones communales peuvent être testées puis validées avec l’autorisation de votre mairie par exemple. Le très haut hangar d’un agriculteur peut devenir un lieu idéal, et ledit agriculteur sera peut-être intéressé d’avoir un moyen de communiquer avec sa femme au milieu de la cambrousse où le réseau de téléphonie ne passe d’ailleurs même pas. Bref, prenez la température autour de vous car il y a probablement plus de personnes intéressées que vous ne l’imaginiez au départ.
Voilà, nous espérons que cela vous éclaire un peu et permettra de vous guider dans vos premiers achats. Et maintenant, c’est avec un grand plaisir qu’on répondra à vos questions sur Telegram !