Аппаратное обеспечение¶

Одно из ключевых преимуществ Reticulum — возможность работы практически через любую среду передачи данных. Типы интерфейсов, доступные для настройки в Reticulum, достаточно гибки для поддержки большинства проводных и беспроводных коммуникационных устройств: от старых пакетных радиомодемов до современных миллиметровых волновых систем магистральной связи.

Если у вас уже есть коммуникационное оборудование, велика вероятность, что оно будет работать с Reticulum из коробки. В случае несовместимости можно создать необходимый адаптер с минимальными усилиями, используя, например, PipeInterface или TCPClientInterface в сочетании с таким ПО, как TCP KISS Server.

Также легко писать и загружать собственные модули интерфейсов в Reticulum, позволяя взаимодействовать практически с любым устройством.

Несмотря на такую широкую поддержку и гибкость, обилие опций может затруднить начало работы, особенно если вы начинаете с нуля.

В этой главе будут рассмотрены несколько разумных стартовых вариантов для развёртывания функциональной беспроводной связи с минимальными затратами и усилиями. Будут охвачены две основные категории устройств: RNodes и WiFi-радиостанции. Также кратко будут описаны другие распространённые варианты.

Знание того, как использовать несколько различных типов оборудования, позволит строить широкий спектр полезных сетей с минимальными усилиями.

Комбинирование типов оборудования¶

При проектировании сети полезно комбинировать различные типы каналов и оборудования. Один из полезных паттернов — использовать высокопропускные точка-точка линки на основе WiFi или миллиметровых волновых радиостанций (с направленными антеннами высокого усиления) для магистральной сети, и RNodes на базе LoRa для покрытия больших зон связью для клиентских устройств.

RNode¶

Надёжные и универсальные дальнобойные цифровые радиоприёмнопередающие системы обычно либо очень дороги, либо сложны в настройке и эксплуатации, либо их трудно достать, либо они энергоёмки, либо всё сразу. Чтобы исправить эту ситуацию, была разработана трансиверная система RNode.

Важно отметить: RNode — это не конкретное устройство от одного производителя, а открытая платформа, которую любой может использовать для создания интероперабельных цифровых трансиверов, подходящих для его нужд и конкретных ситуаций.

RNode — это универсальный, интероперабельный, энергоэффективный и дальнобойный, надёжный, открытый и гибкий радиокоммуникационный модуль. В зависимости от компонентов он может работать на различных частотных диапазонах и использовать различные схемы модуляции, но чаще всего (и для целей этой главы) мы ограничимся обсуждением RNodes, использующих модуляцию LoRa в распространённых ISM-диапазонах.

⚠️ Не путайте! RNodes могут использовать LoRa как модуляцию физического уровня, но не имеют ничего общего с протоколом и стандартом LoRaWAN, используемым для централизованно управляемых IoT-устройств. RNodes используют «сырую» LoRa-модуляцию без какого-либо дополнительного протокольного оверхеда. Вся высокоуровневая протокольная функциональность обрабатывается непосредственно Reticulum.

Создание RNodes¶

RNode разработан как система, лёгкая для воспроизводства во времени и пространстве. Вы можете собрать работающий трансивер из общедоступных компонентов и нескольких инструментов с открытым исходным кодом. Хотя можно проектировать и строить RNodes полностью с нуля под ваши точные требования, в этой главе будет объяснён простейший подход к созданию RNodes: использование распространённых LoRa-плат разработки.

Этот подход сводится к двум простым шагам:

Приобрести одну или несколько поддерживаемых плат разработки
Установить прошивку RNode с помощью автоматического установщика

После установки и настройки прошивки скриптом она готова к использованию с любым ПО, поддерживающим RNodes, включая Reticulum. Устройство можно использовать с Reticulum, добавив RNodeInterface в конфигурацию.

Поддерживаемые платы и устройства¶

Для создания RNodes вам потребуется приобрести поддерживаемые платы разработки или готовые устройства. Следующие платы и устройства поддерживаются автоматическим установщиком:

LilyGO T-Beam Supreme

Трансивер IC: Semtech SX1262 или SX1268
Платформа: ESP32
Производитель: LilyGO
Особенности: Встроенный GPS, дисплей, слот для аккумулятора. Подходит для мобильных и портативных устройств.

LilyGO T-Beam

Трансивер IC: Semtech SX1262, SX1268, SX1276 или SX1278
Платформа: ESP32
Производитель: LilyGO
Особенности: Встроенный GPS, OLED-дисплей, держатель аккумулятора 18650. Популярный выбор для портативных станций.

LilyGO T3S3

Трансивер IC: Semtech SX1262, SX1268, SX1276 или SX1278
Платформа: ESP32
Производитель: LilyGO
Особенности: Компактная плата с USB-C, подходит для стационарных и портативных решений.

RAK4631-based Boards

Трансивер IC: Semtech SX1262 или SX1268
Платформа: nRF52
Производитель: RAK Wireless
Особенности: Низкое энергопотребление, Bluetooth 5.0, подходит для батарейных устройств.

OpenCom XL

Трансивер ICs: Semtech SX1262 и SX1280 (двойной трансивер)
Платформа: nRF52
Производитель: Liberated Embedded Systems
Особенности: Двойной трансивер для одновременной работы на двух диапазонах, USB-C, встроенный зарядник.

Unsigned RNode v2.x

Трансивер IC: Semtech SX1276 или SX1278
Платформа: ESP32
Производитель: unsigned.io
Особенности: Оригинальная плата RNode, оптимизирована для работы с Reticulum.

LilyGO LoRa32 v2.1

Трансивер IC: Semtech SX1276 или SX1278
Платформа: ESP32
Производитель: LilyGO
Особенности: Компактная плата с OLED-дисплеем, популярна для начинающих.

LilyGO LoRa32 v2.0

Трансивер IC: Semtech SX1276 или SX1278
Платформа: ESP32
Производитель: LilyGO
Особенности: Предыдущая версия с OLED-дисплеем, широко доступна.

LilyGO LoRa32 v1.0

Трансивер IC: Semtech SX1276 или SX1278
Платформа: ESP32
Производитель: LilyGO
Особенности: Первая версия серии LoRa32, базовая функциональность.

LilyGO T-Deck

Трансивер IC: Semtech SX1262 или SX1268
Платформа: ESP32
Производитель: LilyGO
Особенности: Встроенная клавиатура, дисплей, слот для microSD. Идеально для портативных терминалов.

LilyGO T-Echo

Трансивер IC: Semtech SX1262 или SX1268
Платформа: nRF52
Производитель: LilyGO
Особенности: Компактный форм-фактор, низкое энергопотребление, встроенный дисплей.

Heltec T114

Трансивер IC: Semtech SX1262 или SX1268
Платформа: nRF52
Производитель: Heltec Automation
Особенности: Низкое энергопотребление, компактный размер, подходит для носимых устройств.

Heltec LoRa32 v4.0

Трансивер IC: Semtech SX1262
Платформа: ESP32
Производитель: Heltec Automation
Особенности: Новейшая версия с улучшенной схемой питания, USB-C, OLED-дисплей.

Heltec LoRa32 v3.0

Трансивер IC: Semtech SX1262 или SX1268
Платформа: ESP32
Производитель: Heltec Automation
Особенности: Улучшенная версия с USB-C, OLED-дисплей, встроенный зарядник аккумулятора.

Heltec LoRa32 v2.0

Трансивер IC: Semtech SX1276 или SX1278
Платформа: ESP32
Производитель: Heltec Automation
Особенности: Классическая плата с OLED-дисплеем, широко используется в проектах LoRa.

Установка¶

После получения совместимых плат можно установить прошивку RNode с помощью RNode Configuration Utility. Если вы установили Reticulum в свою систему, программа rnodeconf уже будет доступна. Если нет, убедитесь, что Python3 и pip установлены в вашей системе, затем установите Reticulum через pip:

pip install rns

После завершения установки можно приступать к установке прошивки на устройства. Запустите rnodeconf в режиме автоустановки:

rnodeconf --autoinstall

Утилита проведёт вас через процесс установки, задав ряд вопросов о вашем оборудовании. Просто следуйте инструкциям, и утилита автоматически установит и настроит ваши устройства.

Использование с Reticulum¶

Когда устройства установлены и настроены, их можно использовать с Reticulum, добавив соответствующую секцию интерфейса в конфигурационный файл Reticulum. В конфигурации можно указать все параметры интерфейса, такие как последовательный порт и параметры эфира.

WiFi-оборудование¶

С Reticulum можно использовать все виды коротко- и дальнобойного WiFi-оборудования. Любое оборудование, полностью поддерживающее мостовой Ethernet через WiFi-интерфейс, будет работать с AutoInterface в Reticulum. Большинство устройств ведут себя так по умолчанию или позволяют это через конфигурационные опции.

Это означает, что можно просто настроить физические линки WiFi-устройств и начать обмен данными через них с помощью Reticulum. Нет необходимости включать IP-инфраструктуру, такую как DHCP-серверы, DNS и подобное, пока доступен хотя бы Ethernet и пакеты передаются прозрачно через физические WiFi-устройства.

Ниже приведён список примеров WiFi (и подобных) радиостанций, которые хорошо подходят для высокопропускных линков Reticulum на большие расстояния:

Ubiquiti RocketBase LHG 5

Тип: Высокопропускная радиостанция для магистральных линков
Диапазон: 5 ГГц
Особенности: Направленная антенна высокого усиления, дальность до 15+ км, пропускная способность до 400+ Мбит/с. Идеально для backbone-соединений.

Ubiquiti IsoStation 5AC

Тип: Направленная радиостанция для point-to-point соединений
Диапазон: 5 ГГц
Особенности: Встроенный изолятор, защита от помех, дальность до 10+ км. Подходит для городских условий.

Другие совместимые радиостанции:

Ubiquiti airMAX радиостанции
Ubiquiti LTU радиостанции
MikroTik радиостанции

Этот список далеко не исчерпывающий и служит лишь несколькими примерами радиооборудования, которое относительно дёшево и при этом обеспечивает большую дальность и высокую пропускную способность для сетей Reticulum. Как и во всех других случаях, Reticulum может сосуществовать с IP-сетями, работающими параллельно на таких устройствах.

Ethernet-оборудование¶

Reticulum может работать через любую среду, обеспечивающую коммутируемый Ethernet. Это означает, что можно использовать что угодно: от обычного Ethernet-коммутатора до волоконно-оптических систем и радиомодемов с Ethernet-интерфейсами.

Ethernet-среда не требует IP-инфраструктуры, такой как DHCP-серверы или маршрутизация, но в случае её существования Reticulum будет просто сосуществовать с ней.

Для использования Reticulum через Ethernet-среды обычно достаточно использовать встроенный AutoInterface. Этот интерфейс также работает через любые виды виртуальных сетевых адаптеров, таких как tun и tap устройства в Linux.

Последовательные линии и устройства¶

Использование Reticulum через любую «сырую» последовательную линию также возможно с помощью SerialInterface. Этот тип интерфейса также полезен для использования Reticulum через коммуникационное оборудование, предоставляющее интерфейс последовательного порта.

Пакетные радиомодемы¶

Любой пакетный радиомодем, предоставляющий стандартный KISS-интерфейс через USB, последовательный порт или TCP, можно использовать с Reticulum. Это включает виртуальные программные модемы, такие как FreeDV TNC и Dire Wolf.

См. также¶

Настройка RNode — утилита конфигурирования RNode
Словарь терминов — справочник основных понятий RNS
Основы RNS — введение в сетевой стек Reticulum