Avec un réseau Mesh, vous pouvez communiquer sans connexion mobile

Lors de certaines manifestations à Hong Kong, le gouvernement a coupé le réseau mobile local, rendant ainsi l’organisation des manifestants plus difficile. Grâce à une simple application fonctionnant via un ‘réseau mesh’, ils ont néanmoins pu communiquer, même sans connexion réseau. Un tel réseau constitue donc une alternative pratique pour communiquer à courte distance lorsqu’aucune infrastructure centrale n’est disponible.

Comment ça marche ?

Un réseau mesh se compose de plusieurs nœuds (nodes) qui se connectent entre eux et transmettent des messages vers leur destination finale. Alors que les réseaux traditionnels dépendent d’antennes centrales, chaque appareil d’un réseau mesh peut servir de relais.

Différentes formes de communication mesh

Il existe différentes formes de communication fonctionnant via un réseau mesh. Ci-dessous, nous listons quelques produits connus.

Meshtastic : communication mesh open-source

Meshtastic est un projet qui permet d’utiliser des radios LoRa bon marché comme plateforme de communication hors réseau dans des zones sans infrastructure de communication existante ou fiable.

💡 Saviez-vous d’ailleurs que certains smartphones peuvent communiquer via satellite en cas d’urgence et sans connexion réseau ?

Ce projet est 100 % communautaire et open source. Le système utilise la bande de fréquence 868 MHz en Europe, une bande libre de licence que tout le monde peut utiliser.

Spécifications techniques :

• Consommation d’énergie : Extrêmement faible grâce à l’utilisation de la technologie LoRa
• Fréquence : 868 MHz (Europe), autres bandes pour d’autres régions
• Portée : Jusqu’à 4,8 km en zones urbaines et jusqu’à 16 km ou plus en zones rurales (en ligne de vue)
• Débit de données : 0,3 à 27 kbit/s selon le facteur de diffusion

Matériel et coûts :

Un kit LoRa souvent utilisé compatible avec Meshtastic est celui de Heltec – disponible pour environ 25 euros. Le kit est pratiquement complet – pour ce prix, vous recevez une carte ESP32 avec support LoRa, un boîtier et une antenne. Pour ceux qui souhaitent construire eux-mêmes, il existe des possibilités plus étendues avec différentes antennes, boîtiers et options d’alimentation.

Options populaires :

• LoRa 32 V3 : kit de démarrage complet
• Modules RAK WisBlock : Système modulaire pour applications personnalisées
• Modules T-Beam : GPS intégré pour le partage de localisation

Systèmes mesh professionnels

Des fournisseurs commerciaux comme Ubiquiti et Cambium Networks proposent des solutions mesh robustes pour un usage professionnel. Ces systèmes ont une portée plus élevée et de meilleures performances, mais coûtent considérablement plus cher que les solutions pour amateurs.

Applications mesh basées sur smartphone : FireChat comme exemple

FireChat était une application mobile qui a beaucoup attiré l’attention entre 2014 et 2018 en tant que solution mesh basée sur smartphone. L’application utilisait les radios WiFi et Bluetooth des smartphones pour transmettre des messages de téléphone en téléphone, sans connexion internet ni réseaux mobiles.

Fonctionnement technique de FireChat :

• Utilisation de WiFi Direct, Bluetooth et Apple’s Multipeer Connectivity
• Portée d’environ 70 mètres entre téléphones individuels
• Les messages étaient transmis via une chaîne d’appareils
• Fonctionnait en multiplateforme entre Android et iOS

FireChat est devenue mondialement connue lors des manifestations à Hong Kong en 2014, lorsque les manifestants ont téléchargé l’application 100 000 fois en 24 heures. Lors de manifestations à Taïwan, en Irak, en Syrie et en Équateur également, des activistes ont vu la valeur d’une communication indépendante. En septembre 2015, FireChat a été utilisée 131 000 fois lors des manifestations pro-indépendance en Catalogne.

Applications pratiques

Où les réseaux mesh excellent

Meshtastic peut être utile dans différentes situations, comme les activités sportives en plein air telles que les randonnées, le camping, la marche, le cyclisme… Également lors de situations d’urgence comme les catastrophes naturelles, les pannes d’électricité ou autres situations de crise, la technologie a déjà prouvé son utilité. Aux États-Unis, il existe des gouvernements locaux, comme Jefferson County au Colorado, qui l’utilisent pour soutenir les ‘premiers intervenants’.

Applications éprouvées :

• Événements en plein air et festivals où les réseaux mobiles sont surchargés
• Opérations de recherche et de sauvetage dans des zones reculées
• Réseaux communautaires dans des zones sans infrastructure traditionnelle
• Manifestations où le gouvernement coupait le réseau mobile
• Communication de secours pour les services d’urgence

Attentes réalistes

Le système nécessite une ligne de vue entre les appareils, ce qui signifie que des obstacles comme les bâtiments, les arbres, les collines ou les montagnes peuvent empêcher des connexions réseau mesh réussies. La fiabilité du réseau dépend de la présence de plusieurs nœuds Meshtastic dans la zone d’opération. Le système est limité aux messages texte et ne peut pas servir de remplacement à internet.

Avantages et inconvénients des réseaux mesh

Les réseaux mesh n’offrent pas de remplacement pour les télécommunications régulières, car ils ont un certain nombre de limitations. Ils constituent cependant une sauvegarde précieuse, d’autant plus que tout le monde les a en fait déjà en poche.

Avantages

• Indépendant : fonctionne sans internet, électricité ou réseaux mobiles
• Faible coût : les kits de démarrage sont disponibles à partir de 25 euros, sans frais d’abonnement mensuels
• Installation simple : Solutions plug-and-play, configuration réseau automatique…
• Longue durée de batterie : De nombreux appareils fonctionnent sans problème sur batteries pendant des mois
• Open-source : Cela vous donne un contrôle total sur le logiciel et la configuration
• Évolutivité : Le réseau se renforce à mesure que davantage de nœuds sont ajoutés
• Confidentialité : Communication locale sans transmission vers des serveurs externes
• Robustesse : La défaillance d’un nœud a peu d’impact sur l’ensemble du réseau

Inconvénients

• Fonctionnalité limitée : Uniquement des messages texte, pas de voix ou d’images
• Faible débit de données : Maximum 27 kbit/s, ce qui est comparable aux anciens modems
• Portée : Nécessite une ligne de vue dégagée entre les nœuds pour des performances optimales
• Complexité du réseau : Plus de nœuds peuvent entraîner une instabilité
• Dépendance météorologique : Une pluie forte ou de la neige peut perturber le signal
• Base d’utilisateurs : Le réseau n’est utile que si suffisamment de personnes participent
• Connaissances techniques : Une configuration optimale nécessite une compréhension des radiofréquences

Aspects juridiques et utilisation des fréquences

En Europe, la bande libre de licence 868 MHz est utilisée pour LoRa. Cette bande est divisée en cinq sous-bandes, variant entre 863 et 870 MHz. Comme cette bande libre de licence peut être utilisée par tout le monde, des restrictions ont été imposées par le gouvernement sur l’utilisation de cette bande.

Réglementation importante

Réglementations européennes :

• Puissance d’émission maximale : 25 mW ERP (Effective Radiated Power)
• Limite de cycle d’utilisation de 10 pour cent par heure, calculée chaque minute sur une base glissante
• Aucune licence requise pour une utilisation dans ces paramètres
• Les appareils doivent être marqués CE pour un usage commercial

Aux Pays-Bas et en Belgique, les mêmes normes européennes s’appliquent. Il est important de rester dans ces limites pour éviter les interférences avec d’autres utilisateurs et pour opérer légalement.