F5GIT Tony: Meshcore

Meshtastic et MeshCore sont deux écosystèmes majeurs de réseaux maillés (mesh) décentralisés. Ils reposent sur la technologie LoRa (Long Range), une modulation radio longue portée à très faible consommation d'énergie, fonctionnant sur des fréquences libres (notamment 433 MHz et 868 MHz en Europe).

Qu'est-ce que Meshtastic ?

Meshtastic est un projet open source qui permet de créer un réseau de communication décentralisé, sans internet ni réseau cellulaire.

Fonctionnement : Chaque boîtier radio (appelé « nœud ») sert à la fois d'émetteur, de récepteur et de relais. Lorsqu'un message est envoyé, il saute d'un nœud à un autre jusqu'à atteindre son destinataire, étendant ainsi la portée globale du réseau.
Moyets d'interaction : Un smartphone se connecte au nœud en Bluetooth ou Wi-Fi via une application dédiée, permettant d'échanger des messages texte, des coordonnées GPS ou des données télémétriques.
Matériel : Il fonctionne sur des cartes électroniques très abordables (LilyGO, Heltec, RAK Wireless).

Qu'est-ce que MeshCore ?

MeshCore est une évolution / alternative axée sur le cœur de réseau et le protocole de routage. Alors que Meshtastic cible le grand public et l'usage clé en main, MeshCore (et les protocoles similaires du projet Reticulum ou de variantes orientées cœur) met l'accent sur :

L'optimisation du protocole : Une meilleure gestion de la bande passante et de la saturation du réseau en cas de trafic élevé.
L'interconnexion : La capacité d'interconnecter différents types de médias physiques (LoRa, HF, Packet Radio, Wi-Fi, Ethernet).
La sécurité et l'anonymat : Des chiffrements avancés et une architecture d'adressage cryptographique sans serveur central.

Pourquoi cela intéresse-t-il autant les radioamateurs ?

Bien que Meshtastic fonctionne principalement sur des fréquences ISM (sans licence requise), la communauté radioamateur s'y intéresse massivement pour plusieurs raisons :

Résilience et gestion de crise (EmCom) : En cas de panne d'électricité, de catastrophe naturelle ou de coupure d'Internet, ces réseaux restent opérationnels. C'est le cœur de la mission secours/urgence des radioamateurs.
Complémentarité HF/VHF et numérique : Cela apporte une couche d'échange de données numériques texte/GPS très légère qui complète les communications vocales traditionnelles.
Expérimentation à bas coût : L'esprit radioamateur repose sur le bidouillage (homebrew) et la compréhension de la propagation. Meshtastic permet de fabriquer des relais solaires autonomes (nodes) et de tester des antennes Yagi ou omnidirectionnelles pour quelques dizaines d'euros.
Privilèges de puissance et de fréquences : Les radioamateurs licenciés peuvent utiliser la bande des 430-440 MHz (70 cm) avec des puissances d'émission supérieures aux limites ISM restrictives, ou installer des nœuds d'altitude très performants.
Intégration d'APRS et de passerelles : Il est possible de créer des passerelles entre le réseau Meshtastic et le réseau mondial radioamateur APRS (Automatic Packet Reporting System) ou MQTT.

Voici le matériel et la méthode pas à pas pour fabriquer un nœud Meshtastic 100 % autonome, capable de fonctionner toute l'année en extérieur grâce à l'énergie solaire.

Matériel nécessaire

Élément	Modèle recommandé	Rôle	Prix indicatif
Carte LoRa	RAK Wireless RAK19007 + RAK4631 (nRF52840)	Cœur du nœud (très faible consommation)	~30 - 45 €
Panneau solaire	Panneau 5 V / 3 W à 5 W (monocristallin)	Source d'énergie principale	~10 - 15 €
Batterie	LiFePO4 ou Li-Ion 18650 / 21700 (3,7 V)	Stockage d'énergie (3000 à 5000 mAh)	~5 - 10 €
Antenne	Antenne 868 MHz (ou 433 MHz) 3 à 5 dBi	Émission et réception du signal	~10 - 15 €
Boîtier	Boîtier étanche IP67 (type boîte de jonction)	Protection contre la pluie et les UV	~10 - 15 €
Connectique	Câble pigtail SMA, presse-étoupe étanche	Passage de l'antenne et des câbles	~5 €

Remarque sur le choix de la carte : Privilégiez un processeur nRF52840 (comme le RAK Wireless) plutôt qu'un ESP32. Un module ESP32 consomme environ 10 à 20 fois plus d'énergie en veille, ce qui exigerait un panneau solaire et une batterie beaucoup plus volumineux.

Étapes d'assemblage et de configuration

1.Flash de la carte :À réaliser sur ordinateur avant le montage physique.

Connectez votre carte en USB à un ordinateur, rendez-vous sur le site officiel flasher.meshtastic.org via Chrome ou Edge, puis installez le firmware Meshtastic correspondant à votre modèle en sélectionnant la fréquence de votre région (868 MHz en Europe).

2.Préparation du boîtier étanche :

Percez le boîtier IP67 pour installer le connecteur d'antenne SMA et le presse-étoupe du câble solaire. Appliquez un joint de silicone autour des perçages pour garantir l'étanchéité à l'eau et à la poussière.

3.Câblage de l'alimentation et de la batterie :

Raccordez la batterie au connecteur BAT de la carte RAK. Connectez les fils du panneau solaire directement sur l'entrée solaire dédiée de la carte (SOLAR). La carte RAK intègre déjà le régulateur de charge nécessaire.

4.Raccordement de l'antenne :

Vissez l'antenne sur le câble pigtail relié au port IPEX/U.FL de la carte. Attention : Ne mettez jamais la carte sous tension sans antenne connectée, au risque d'endommager l'émetteur radio.

5.Fixation et intégration interne :

Fixez la carte et la batterie à l'intérieur du boîtier à l'aide d'entretoises ou d'adhésif double-face résistant. Ajoutez un sachet de gel de silice (desiccant) pour absorber l'humidité résiduelle scellée dans le boîtier.

6.Configuration finale et installation sur site :

Allumez le nœud, connectez-vous-y en Bluetooth via l'application Meshtastic sur smartphone, puis réglez le rôle sur ROUTER ou REPEATER (si le nœud est destiné à relayer uniquement sans écran). Installez le boîtier le plus haut possible en orientant le panneau solaire plein Sud avec une inclinaison d'environ 45°.

Comment choisir et tester une antenne 868 MHz efficace pour maximiser la portée d'un nœud Meshtas

L'antenne est l'élément le plus déterminant pour la portée d'un nœud Meshtastic : remplacer l'antenne d'origine (stubby) par un modèle bien accordé peut multiplier la portée par 2 à 5 sans toucher à la puissance d'émission.

1. Comment choisir la bonne antenne (Bande EU868)

Pour obtenir les meilleures performances, votre choix doit reposer sur trois critères fondamentaux :

A. Le gain (dBi) et la forme du rayonnement

Le gain ne « crée » pas d'énergie : il façonne le signal.

3 à 4 dBi (Omnidirectionnelle) : Forme une « bulle » large. Idéal pour : les zones vallonnées, en ville ou sur un relief élevé (montagne, toit d'immeuble) afin de garder un faisceau vertical ouvert et toucher les nœuds situés en contrebas.
6 à 8 dBi (Omnidirectionnelle) : Écrase le signal en un disque très plat et très long. Idéal pour : les plaines, la campagne plate ou les zones côtières où tous les nœuds sont sur le même plan horizontal. (Attention : sur un point très haut, un gain de 8 dBi tirera « au-dessus » des nœuds en contrebas).
9 dBi et + (Directive / Yagi / Moxon / Panneau) : Concentre tout le signal dans une seule direction . Idéal pour : une liaison point-à-point (ex : relier deux vallées ou cibler un relais distant précis).

B. La résonance (Tuned EU868)

Évitez les antennes génériques étiquetées « 868 - 915 MHz ». Elles constituent souvent un compromis médiocre qui résonne mal sur le canal 868 MHz européen (fréquence centre Meshtastic : ~869,5 MHz). Privilégiez des modèles exclusifs 868 MHz (marques reconnues comme McGill Microwave, Gizont, Alfa Network, ou Seeed Studio).

2. Comment tester son antenne avec précision

Les fabricants affichent souvent des chiffres fantaisistes. Deux méthodes permettent de valider l'efficacité réelle d'une antenne :

Méthode 1 : Mesure physique au NanoVNA (Le « juge de paix »)

Un NanoVNA (Vector Network Analyzer) est un petit appareil de mesure RF (~40–60 €) indispensable pour tester l'accord d'une antenne.

Calibrez le NanoVNA sur la plage 800 MHz – 950 MHz avec le kit de calibration (OPEN, SHORT, LOAD).
Branchez l'antenne sur le port 1 (S11). Éloignez l'antenne de votre corps et de tout objet métallique.
Vérifiez le SWR (ROS - Rapport d'Onde Stationnaire) :
- SWR < 1.5 : Excellent. Presque toute la puissance transmise est émise dans l'air.
- SWR entre 1.5 et 2.0 : Acceptable pour un petit nœud mobile.
- SWR > 2.0 : Médiocre. Une partie importante du signal est réfléchie vers le module radio (perte de portée et risque de chauffe).
Vérifiez la fréquence de résonance : Le point le plus bas du creux sur le graphique doit se situer exactement entre 868 MHz et 870 MHz.

Méthode 2 : Test de portée sur le terrain (TraceRoute & RSSI/SNR)

Si vous ne possédez pas de NanoVNA :

Placez un nœud fixe à un endroit dégagé.
Éloignez-vous avec un second nœud et envoyez des commandes TraceRoute ou des messages via l'application.
Comparez le SNR (Signal-to-Noise Ratio) et le RSSI sur plusieurs antennes identiques sur le même parcours : une bonne antenne conserve un SNR positif (> 0 dB) beaucoup plus loin qu'une mauvaise antenne.

Astuces de montage critiques pour le 868 MHz

Câble coaxial : À 868 MHz, les pertes en câble sont énormes. Utilisez du câble LMR-200 ou LMR-400 si la longueur dépasse 1 mètre (évitez absolument le câble fin RG174 sur de longues distances).
Connecteurs : Assurez-vous de ne pas confondre SMA (broche mâle au centre) et RP-SMA (trou femelle au centre), sous peine d'avoir une absence totale de contact physique.
Hauteur : Placer une antenne 2 mètres plus haut a souvent plus d'impact que de passer de 3 dBi à 6 dBi de gain.

Cette vidéo explique en détail comment utiliser un NanoVNA pour mesurer l'IROS/SWR de deux antennes 868 MHz apparemment identiques et montre l'impact direct de leur qualité sur les performances réelles d'un nœud Meshtastic.