現(xiàn)代通信系統(tǒng)在很大程度上依賴于諸如電力網(wǎng)、移動網(wǎng)絡(luò)、互聯(lián)網(wǎng)連接以及云服務(wù)器這樣的集中式基礎(chǔ)設(shè)施。雖然這些系統(tǒng)在日常生活中運行良好，但在災(zāi)難(如洪水、地震、野火或大規(guī)模停電)發(fā)生時卻常常會失效。

當(dāng)電力和網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施崩潰時，通信通常是最先中斷的環(huán)節(jié)——而恰恰在這一過程中，通信又是最為關(guān)鍵的環(huán)節(jié)。

這一現(xiàn)實促使了“CyberMesh LoRaChat”這一產(chǎn)品的開發(fā)：這是一款去中心化的通信設(shè)備，無需互聯(lián)網(wǎng)、蜂窩網(wǎng)絡(luò)或任何中央服務(wù)器即可運行。該項目旨在提供一種在緊急情況下通過設(shè)備直接相互通信來交換文本消息的簡單且可靠的方式。

步驟 1：概念概述

CyberMesh LoRaChat 是一個基于 LoRa(長距離無線電)技術(shù)的點對點文本消息傳輸系統(tǒng)。每個設(shè)備都作為一個獨立節(jié)點運行，能夠直接與其他節(jié)點進行消息的發(fā)送和接收。

這里沒有網(wǎng)關(guān)，沒有云端后端，也沒有單點故障。即便網(wǎng)絡(luò)的一部分出現(xiàn)故障，其余設(shè)備仍能繼續(xù)進行通信。

這使得 CyberMesh LoRaChat 適用于：

?緊急情況與災(zāi)難場景

?離網(wǎng)地區(qū)或偏遠地區(qū)

?備用通信系統(tǒng)

?教育類和創(chuàng)客項目

步驟2：系統(tǒng)架構(gòu)

每個 CyberMesh LoRaChat 節(jié)點由以下部分組成：

?樹莓派 Pico 2 – 主控制器

?ILI9341 TFT 顯示屏 - 用戶界面

?LVGL - 圖形用戶界面框架

?微Python——固件開發(fā)

?RYLR998 LoRa 模塊——長距離無線通信

用戶可以通過一個簡單的設(shè)備內(nèi)界面輸入、發(fā)送和接收簡短的文本信息，這種界面類似于一個基本的聊天終端。

步驟 3：LoRa RYLR998

LoRa(RYLR998)通信

LoRa 技術(shù)專為實現(xiàn)遠距離、低功耗通信而設(shè)計，因此非常適合在電力和基礎(chǔ)設(shè)施有限的緊急情況下使用。與 Wi-Fi 或蜂窩網(wǎng)絡(luò)不同，LoRa 不依賴于互聯(lián)網(wǎng)，且能夠以極低的能耗將數(shù)據(jù)傳輸數(shù)公里之遠。

在該項目中，我們選擇了 RYLR998 LoRa 模塊，因為它具備以下優(yōu)點：

?簡單的UART(AT命令)控制

?穩(wěn)定的遠距離性能

?低功耗

?與微控制器的輕松集成

通過在內(nèi)部處理無線電協(xié)議，RYLR998 使得主控制器能夠?qū)Ｗ⒂谟脩艚缑婧拖⑻幚?，從而使系統(tǒng)保持簡單且可靠。

為何去中心化通信至關(guān)重要

傳統(tǒng)的通信系統(tǒng)依賴于集中式的基礎(chǔ)設(shè)施，如基站、服務(wù)器和網(wǎng)絡(luò)提供商。一旦這些組件中的任何一個出現(xiàn)故障，通信就會完全中斷。

CyberMesh LoRaChat 通過以下方式消除了這些依賴項：

?直接的點對點消息傳遞

?離線操作

?無需服務(wù)費或訂閱費

?基礎(chǔ)設(shè)施出現(xiàn)故障時的高抗災(zāi)能力

借助電池或太陽能供電，該系統(tǒng)即便在現(xiàn)代通信服務(wù)中斷的情況下也能持續(xù)運行。

如果您有意開發(fā) CyberMesh LoRaChat 或嘗試基于 LoRa 的通信技術(shù)，那么本項目中所使用的 RYLR998 LoRa 模塊可從以下全球官方商店購買：

步驟4：電力與可靠性

CyberMesh LoRaChat 專為低功耗設(shè)計：

?LoRa 減少了傳輸能耗

?微Python 代碼避免了不必要的后臺任務(wù)

?可以使用電池長時間運行

這使得該設(shè)備在長時間停電的情況下仍能正常使用。

本文編譯自hackster.io