Indice Meshtastic ARTICOLO 2

Come funziona Meshtastic

Dalle frequenze radio al routing mesh, dalla crittografia all'autonomia: i meccanismi tecnici, spiegati in modo che si capiscano.

1. La radio: LoRa

Meshtastic usa LoRa (Long Range), una modulazione radio brevettata da Semtech progettata apposta per portata lunga e basso consumo, a scapito della velocità.

Parametro Valore tipico EU868 Significato
Frequenza868 MHzBanda ISM europea, libera
Potenza max25 mW (14 dBm)Limite di legge per uso ISM
Velocità dati0.3 - 50 kbit/sScegli tra portata e velocità
Sensibilità RX-148 dBmRiceve segnali debolissimi
Portata in linea d'aria5-20 kmCon buone antenne, dipende dal preset
Portata urbana1-3 kmEdifici e ostacoli attenuano

La modulazione si sceglie tra "preset": Long_Fast, Long_Moderate, Long_Slow, Very_Long_Slow, Short_Fast, ecc. Tutti i nodi della stessa mesh devono usare lo stesso preset.

2. Il routing mesh

Ogni nodo che riceve un messaggio decide se rilanciarlo o no, in modo che il messaggio raggiunga anche destinazioni che NON sono a portata diretta del mittente. È quello che chiamiamo "mesh".

Regole di base del protocollo (semplificate):

  • Hop limit (TTL): ogni messaggio nasce con un numero massimo di "salti" (di default 3). Ogni nodo che lo rilancia lo decrementa di 1. A 0 smette di propagarsi
  • Deduplicazione: ogni messaggio ha un ID univoco. Se un nodo riceve due copie dello stesso, ne ignora una
  • Backoff casuale: prima di rilanciare un messaggio, ogni nodo aspetta un tempo casuale, così non si calpestano tutti insieme sullo stesso slot radio
  • "Snr / RSSI based": il nodo che ha ricevuto il messaggio con il segnale più debole è più "lontano" e ha più senso che rilanci; quello vicino tace

Risultato pratico: una mesh di 5 nodi con hop=3 può coprire 15-30 km lineari anche se ogni singolo nodo arriva solo a 3 km.

3. Crittografia

Tutti i messaggi sono cifrati con AES-256-CTR usando una chiave pre-condivisa (PSK) salvata nel canale.

  • Canale "Primary" di default: tutti i nodi nuovi sono nel canale chiamato "LongFast" o simile, con una chiave AES pubblica nota a tutti. Significa che chiunque accenda un nodo Meshtastic e usi il default può leggere i messaggi degli altri sul default. È così di proposito, per facilitare i meeting di nodi sconosciuti
  • Canali "Secondary": puoi creare canali aggiuntivi con chiave AES privata, condivisa solo con i tuoi amici via QR code o link. Quei canali sono effettivamente cifrati end-to-end
  • Messaggi diretti (DM): la cifratura usa la chiave del canale su cui viaggia il DM. Il messaggio è "diretto" solo nel senso che è indirizzato a un nodo specifico (DEST), ma chi può decifrare la chiave del canale lo vede comunque. Per messaggi davvero privati, crea un canale a 2 persone solamente

4. Autonomia e consumo

I nodi alimentati a batteria sono pensati per durare giorni o settimane se configurati bene:

  • RX continuo: 10-30 mA → un T-Beam con batteria 18650 da 3000 mAh dura ~5-7 giorni di solo ascolto
  • TX (trasmissione): 100-130 mA per ~100 ms → impatto minimo, a meno che non trasmetti continuamente
  • Sleep modes: se abilitati, abbattono il consumo a meno di 1 mA → batteria che dura settimane, ma con latenza più alta
  • Pannello solare 1-2 W: basta per tenere il nodo carico in permanenza all'aperto, costo ~10 €

5. Il bridge Bluetooth con il telefono

Il nodo, oltre alla radio LoRa, ha il Bluetooth Low Energy (BLE) attivo. L'app sul telefono si collega via BLE al nodo:

  • Scrivi un messaggio nell'app del telefono
  • L'app lo invia via BLE al nodo (millisecondi)
  • Il nodo lo trasmette in LoRa nell'aria
  • Gli altri nodi a portata lo ricevono, lo passano al loro telefono via BLE
  • L'app degli altri lo mostra come notifica

Il telefono non serve per la mesh: se il nodo è acceso, riceve e ritrasmette anche senza telefono collegato. Il telefono è solo l'interfaccia utente.

Su alcuni nodi (come il T-Echo) c'è anche un display e una tastiera fisica, quindi puoi mandare e ricevere messaggi anche senza telefono.

6. Cose che NON sa fare Meshtastic

  • Voce o vocali: la banda passante LoRa è troppo bassa
  • Foto, video, file: idem
  • Garantire la consegna: se l'altro nodo è spento o fuori portata, il messaggio si perde. Non c'è "buca delle lettere" che lo conserva
  • Funzionare se nessun altro ha un nodo: senza altri nodi sei da solo. Per questo prima di partire conviene controllare se nella tua zona ci sono già reti attive (Meshmap.net mostra le reti pubbliche)
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