Как запустить mesh-сеть, если связи больше нельзя доверять

Общение без интернета

Отчаянные времена требуют отчаянных мер. Когда и мобильный, и Wi-Fi интернет отрубают, одно из решений — вообще не зависеть от центрального интернет-провайдера. Это называется mesh-сети, или одноранговые сети. Разбираемся, когда они , как их настроить и от чего они не спасут

Как это работает 

Mesh переводится как «сеть» или «ячейка». Mesh-сеть — сеть, которая состоит из множества равноправных узлов, которые соединены друг с другом беспроводными каналами связи. Узлы сами выбирают наиболее эффективный путь передачи данных. Благодаря «интеллектуальной маршрутизации», пользователю ничего не нужно настраивать самостоятельно. Если один узел выходит из строя, остальные сами перераспределяют трафик между собой. 

Mesh-сети относятся к распределенным сетям. Такие сети невозможно полностью заблокировать извне из–за отсутствия единого центра и анонимности узлов. Подробнее о типах сетей и их особенностях мы рассказывали здесь.

Важная особенность ячеистых сетей: они не ловят интернет-сигнал извне и не создают его сами. Ловить его может только Wi-Fi-роутер или модуль, а маршрутизаторы расширяют покрытие и равномерно распределяют скорость обмена данными. Если интернет-сигнала нет, то устройства в mesh-сети будут общаться только между собой. 

Mesh-сети бывают домашними и автономными. Домашние имеют одну точку доступа с выходом в интернет (роутер) и несколько mesh-ретрансляторов, которые создают бесшовное покрытие с одинаковым уровнем сигнала. Они не усиливают пропускную способность, а перераспределяют ее. 

Представьте, что вы пришли в кафе выпить batch brew и поработать, а почта прогружается уже вторую минуту. Скорее всего, проблема в том, что кроме вас в кафе ещё десяток цифровых кочевников. Но если в кафе поставить Wi-Fi-роутер и пару mesh-маршрутизаторов, ноутбуки кочевников будут автоматически и незаметно переключаться на более свободный узел, все в рамках одной и той же сети (какой-нибудь Goodcoffee_2021). 

В автономных сетях узлами являются персональные устройства пользователей — ноутбуки и смартфоны. Они подключаются друг к другу и обмениваются данными, создавая интранет. Если какое-то устройство ловит интернет, оно может расшарить его остальным устройствам в цепочке. Скорость будет ужасная, но такие сети в целом нужны для передачи текстовых сообщений, а не для стриминга. 

Как воспользоваться mesh-сетью 

Способ 1: скачать приложение, основанное на этой технологии

Если мобильного интернета и Wi-Fi нет, остается всего две опции, как смартфоны могут связываться между собой: Bluetooth и Wi-Fi Direct. 

Wi-Fi Direct — технология прямого соединения устройств между собой без роутера-посредника. Она работает быстрее и на более дальние расстояния, чем Bluetooth. Проблема в том, что устройства Apple не поддерживают стандартный Wi-Fi Direct, предпочитая собственную закрытую экосистему (на ней работает AirDrop). Из-за этого связать Android и iPhone напрямую по Wi-Fi почти невозможно, и связь откатывается на медленный Bluetooth. В любом случае, чтобы телефоны начали общаться друг с другом, понадобится специальное приложение-мессенджер.

• Обращайте внимание на число скачиваний — чем больше пользователей, тем больше узлов в сети и тем эффективнее передача данных. Трафик по Bluetooth легко перехватывается, поэтому приложение должно поддерживать сквозное шифрование. Лучше выбирать приложения с открытым исходным кодом — они обычно безопаснее. Одни из самых популярных вариантов — популярный, но не самый секьюрный Bridgefy, NewNode со своим собственным протоколом и суперприватный Briar (доступен только на Android).
   
• Установите приложение заранее и убедитесь, что ваши близкие контакты сделали то же самое.
  
  
• Настройте связь до отключения интернета. Добавьте нужных людей в контакты (в некоторых приложениях для этого нужно отсканировать QR-код с экрана друга или обменяться ссылками). Выдайте приложению разрешения на использование Bluetooth, Wi-Fi и геолокации (без доступа к локации Android не позволяет сканировать соседние устройства по Bluetooth).

Скорость передачи данных будет низкой, а расход батареи — высоким: телефонам придется тратить заряд на постоянный поиск соседних устройств и перестроение маршрутов. Например, если сообщение от Ани к Дмитрию должно идти через Рустама и Яну, а Рустам временно отошел, сети нужно заново перестроить маршрут. При этом зашифрованное сообщение будет скачиваться на все узлы–смартфоны в цепочке, пока оно не дойдет до адресата. 

Способ 2: создать ячеистую сеть самостоятельно

Для переписки с соседями по даче или прогулки большой компанией приложения достаточно. Но если пользователи находятся на расстоянии более пары десятков метров, ни Bluetooth, ни Wi-Fi сигнал не добьют. Для таких случаев подойдет LoRa (Long Range) — радиосвязь дальнего радиуса. В городе она покрывает до пяти км, на открытых территориях — в несколько раз больше. 

Телефон в этом случае становится просто визуальной оболочкой: на нем вы печатаете текст и смотрите карту других участников. По Bluetooth ваше сообщение передается на внешний узел — устройство Meshtastic. Meshtastic — это приемопередатчик, которые получает сообщение от смартфона и посылает его таким же устройствам по радиоволнам на частотах, которые не зависят от сотовых вышек. Чужие смартфоны, связанные с другими Meshtastic, ловят сигнал и получают послание. 

Чтобы поднять такую сеть, нужно:

• приобрести Meshtastic-девайс. Цены на AliExpress начинаются от 2–3 тысяч рублей для Москвы за базовые устройства (например, от брендов LilyGO или Heltec). Есть более современные устройства, которые можно примагнитить к рюкзаку — они обойдутся в 6–10 тыс. рублей. Проверьте, чтобы это была не отдельная плата, а готовое устройство, которое не придется собирать самостоятельно. Выбирайте те, которые поддерживают Wi-Fi, Bluetooth и работают на частоте 868 МГц.
   
• Прошить устройство. После покупки прикрутите антенну к устройству Meshtastic, если она шла отдельно. Без антенны включать устройство нельзя — оно может сгореть. Подсоедините его к компьютеру через USB. Откройте сайт https://flasher.meshtastic.org/ в браузере Chrome и выберите там модель вашего девайса. Затем укажите версию прошивки (любую, главное, чтобы в названии было слово Stable). Если в настройках будет поле Full Erase and Install, поставьте там галку. Нажмите «Прошить». Вуаля, самая сложная часть позади!   
  
  
• Скачать клиент. Наконец, скачайте клиент — приложение типа Meshtastic или Socialmesh. У Meshtastic есть и компьютерная версия. Приложение настраивает соединение с девайсом Meshtastic по Bluetooth и позволяет переписываться, искать устройства и управлять mesh-связями.