LoRa-pohjainen hajautettu mesh-verkko

Abstract

Mielenkiinto työn aiheeseen heräsi nykymaailman tilan takia. Perinteisissä tietoverkkoratkaisuissa on alkanut ilmenemään katkoksia ja häiriöitä. Poikkeusoloihin tulisi olla kyky varautua, jotta katkoksilta vältyttäisiin. Työssä selvitettiin mahdollisuutta varmentaa viestiyhteyksiä, mikäli yhteiskunnallisten toimijoiden palvelut ja järjestelmät vikaantuisivat. Työ on rajattu tarkastelemaan LoRa-pohjaisten radioiden käyttöä tässä yhteydessä.

Työn alussa tutustuttiin LoRan ominaisuuksiin, toimintatapaan ja tiedonsiirto-kykykyyn. Seuraavaksi käsiteltiin meshtastic-projektin taustaa ja kykyä muodostaa monihyppyverkko. Työn käytännön osuudessa suunniteltiin ja käyttöönotettiin LoRa-pohjainen monihyppyverkko.

Meshtastic- ja LoRa-yhdistelmä toimii hyvin vaihtoehtoisena ratkaisuna vies-tiyhteyksin varmentamiseen ottaen huomioon verkon rajoitteet ja toimintakyvyn. Yhdistelmä on omavarainen eikä vaadi ulkoisia yhteyksiä toimiakseen. Työn tulosten pohjalta voidaan todeta, että tämän tyyppinen verkko soveltuu kaupungin sisäiseen viestintään tai pidemmille matkoille, joissa maastonmuodot tai esteet eivät häiritse verkon toimintakykyä.

Kehityseduksena työtä voisi jatkaa lisäämällä verkon toimintakykyä sekä lisäämällä rakennettuun verkkoon lisää ominaisuuksia. Toimintakykyä lisättäisiin rakentamalla ja suunnittelemalla kiinteärakenteisia antenneja korkeisiin maaston kohtiin sekä lisäämällä verkkoon lisää solmuja parantamaan verkon kantamaa. Rakennetussa verkossa tultaisiin testaamaan myöhemmin ATAK-palvelun toimivuutta

The interest in this work arose due to the current state of the world. The traditional communication solutions have begun to experience interruptions and disruptions. There should be a way to prepare for these circumstances to avoid interruptions. The work investigated the possibility of securing communication in case the services and systems of traditional communications fail. The project is limited to examining the use of LoRa-based radios in this context.

At the beginning of the project, the features, operation and data transfer speed of LoRa ware explored. Next, the background of the Meshtastic project and its ability to form a mesh network was examined. In the practical part of the work, a Lora-base mesh network was designed and implemented.

The combination of Meshtastic and LoRa works very well as an alternative solution for securing communications, considering the network’s limitations and performance. The combination is self-sufficient and does not require external connections to operate. For the result, it was concluded that this type of network is suitable for sending messages within a city or over longer distance where terrain features or obstacles will not interfere with the network.