LoRa mesh hálózatok – Meshtastic és off‑grid adatkommunikáció

Mi a LoRa és miért más?

A LoRa egy fizikai rádiótechnológia, amely ultra‑keskenysávú modulációval (chirp spread spectrum) kis teljesítmény mellett is hosszú hatótávot ad. Az EU‑ban tipikusan a 868 MHz ISM sávot használja. A LoRa nem hangra, hanem adatra készült: rövid üzenetek, koordináták és szenzorértékek továbbítására, minimális energiafogyasztással.

A LoRa‑t több szoftveres ökoszisztéma használja. A civil, off‑grid közösségekben a legnépszerűbb a Meshtastic, melynek célja a könnyen használható, telefonról vezérelhető, önálló mesh hálózat.

Mesh topológia: node, relay, gateway

A mesh azt jelenti, hogy minden csomópont (node) egyben átjátszó is: továbbítja mások üzeneteit. Így a hálózat hatótávja sokszorozódik, és nem esik szét akkor sem, ha egyes eszközök kiesnek. Három szerepkör különösen fontos:

• Node: hordozható végpont (telefonról Bluetooth‑on kezelhető).
• Relay: fixen telepített átjátszó, napelemes táppal, magas pontra helyezve.
• Gateway: LoRa → internet híd (MQTT, HTTP API), amely opcionális.

Off‑grid helyzetben a hálózat gateway nélkül is teljes értékűen használható; ha mégis elérhető internet, a gateway képes naplózni, térképre küldeni az üzeneteket és integrálni a rendszerrel.

Eszközök és platformok

• LilyGO / TTGO T‑Beam: beépített GPS, OLED, jó ár/érték terepre.
• Heltec LoRa v3: kompakt, fejlett energia‑menedzsment.
• LilyGO T‑Echo: apró, csendes végpont, alacsony fogyasztással.
• RNode / RAK‑alapú egységek: erősebb RF‑lánc, kültéri relé/gateway építéshez.
• Okostelefonos app: Meshtastic (Android/iOS) – csatornakezelés, üzenet, térkép.

Fontos a EU 868 MHz kompatibilitás és a megfelelő antenna kiválasztása. Kültéri relékhez időjárásálló ház, vízmentes csatlakozók és villámvédelem javasolt.

Felhasználási módok: üzenet, GPS, szenzor

• Szöveges üzenet: rövid chat‑üzenetek csapaton belül.
• Helyzetmegosztás: beépített GPS‑szel automatikus pozícióközlés.
• Riasztás/SOS: előre beállított vészjel automatikus terítésben.
• Szenzoradat: hőmérséklet, páratartalom, akkufeszültség, időjárás.

A LoRa üzenetek kis csomagok, ezért megbízhatóan mennek át zajos környezetben is, miközben az eszközök alig fogyasztanak.

Beüzemelés és csatornabeállítás

1. Firmware frissítése (Meshtastic), régió beállítása: EU 868.
2. Csatorna létrehozása: név, kulcs (Channel Key), hop‑limit, sebesség (modem preset).
3. Eszközpárosítás telefonhoz, tesztüzenet küldése rövid távolságon.
4. Relay telepítése magas pontra; napelemes táp és stabil rögzítés.
5. Gateway (opcionális): MQTT szerver adatok, API token, teszt integráció.

A régió és a csatorna paraméterek összehangolása nélkül a hálózat nem kommunikál. Dokumentáld a beállításokat a csapatnak.

Titkosítás és adatvédelem

A Meshtastic AES‑128 csatornaszintű titkosítást használ. Minden csatornához külön kulcs tartozik, így a hálózat zárt közösségként működtethető. A kulcskezelés helyi, nincs központi szerver.

Biztonsági gyakorlat: külön csatorna normál és vészforgalomra; a kulcsokat offline oszd meg, és időnként rotáld. A helyadatok megosztását csak indokolt esetben engedélyezd.

Hatótáv, antennák és energia

A hatótávot a domborzat, az antennamagasság és a beállított rádióparaméterek határozzák meg. Városban 1–3 km, külterületen 5–15 km, magas pontok között akár 20 km feletti összeköttetés is elérhető. Magasra helyezett relay ugrásszerűen javítja a lefedést.

• Antenna: 1/4 vagy 1/2 λ, gondos illesztéssel; kültérre nyereséges vertikál.
• Energia: lítium akku + napelem (10–50 W), alacsony készenléti fogyasztás.
• Ház: IP65 doboz, kábelátvezetés tömítéssel, UV‑álló rögzítés.

Integráció: gateway, MQTT, Home Assistant

A gateway szerepe, hogy a LoRa hálózatot összekösse más rendszerekkel. Tipikus útvonal: LoRa node → Gateway → MQTT broker → feldolgozó alkalmazás (pl. Home Assistant, Node‑RED). Így megjeleníthetők az üzenetek és pozíciók térképen, naplózható a forgalom, és szabályalapú riasztások hozhatók létre.

Off‑grid környezetben a gateway nem kötelező, de ha van alkalmi internet, a rendszer automatikusan „felkapcsolódik” és szinkronizál.

Prepper és közösségi off‑grid hálózatok

Az USA‑ban és egyre inkább Európában is alakulnak civil LoRa mesh hálózatok: városi klaszterek, túraútvonalakat lefedő reléláncok és település‑szintű közösségi hálók. Magyarországon is megjelentek a Meshtastic alapú kísérletek. A cél: mobil és internet nélkül is működő kommunikáció, amely vészhelyzetben bevethető.

A prepper szemléletben a LoRa a PMR/CB hangrendszerek adat‑párja: rövid üzenet, helyzet és szenzoradat – nagyon kevés energiából, napelemes üzemben is.

Gyakorlati forgatókönyvek

Túracsoport koordináció

Hordozható node minden tagnál, 10–15 percenként automatikus helyzetfrissítés, egy magas pontra telepített relay, telefonról üzenetküldés. PMR a hangra, LoRa az adatra.

Városi vészkommunikáció

Egy‑két tetőre telepített relay, zárt csatorna, kulcsrotáció. Gateway csak akkor aktív, ha elérhető az internet. Riasztások és státuszüzenetek szabályok szerint.

Mezőgazdasági szenzorháló

Talajnedvesség‑ és hőmérsékletszenzorok LoRa modulokkal, központi relay a tanyaépület tetején, Home Assistant megjelenítéssel.

GYIK

Hangot is tud a LoRa?
A LoRa alapvetően adatátvitelre készült. Rövid szöveg, GPS és szenzoradat megy át megbízhatóan.

Legális Magyarországon?
A LoRa a 868 MHz ISM sávban általánosan használható alacsony teljesítmény mellett. A konkrét korlátok (pl. teljesítmény, üzemidő, duty cycle) alkalmazástól és régióbeállítástól függnek; mindig a készülék dokumentációja az irányadó.

Mekkora a valós hatótáv?
Városban 1–3 km, külterületen 5–15 km, magas pontok között 20 km felett is lehet. A relay‑ek növelik a lefedést.

Mennyire biztonságos?
A Meshtastic csatornaszinten AES‑128 titkosítást használ; a kulcsot csak a csapattagok ismerik. A fizikai hozzáférés és a kulcskezelés a legfontosabb.

Összeköthető más rendszerekkel?
Igen, gateway‑en át MQTT‑vel, Home Assistanttal, Node‑RED‑del integrálható.