Łączność MeshCore

MeshCore to zdecentralizowana technologia łączności operująca w technologii LoRa, która pozwala na wysyłanie wiadomości tekstowych bez dostępu do internetu, kart SIM czy sieci komórkowych. Wykorzystuje fale radiowe (w Europie głównie pasmo 868 MHz) o bardzo dużym zasięgu. Służy do łączności awaryjnej (off-grid) w sytuacjach kryzysowych oraz podczas wypraw w miejsca bez zasięgu telefonii. Łączność w systemie MeshCore dzieli się na strefy publiczne oraz w pełni zabezpieczone strefy prywatne, które służą do bezpośredniej rozmowy między dwoma konkretnymi użytkownikami. Są one w pełni szyfrowane end-to-end (koniec-do-końca). Urządzenia wymieniają się kluczami kryptograficznymi (wykorzystując algorytm ECDH / x25519), a sama treść jest kodowana za pomocą silnego szyfru blokowego AES. Żaden inny węzeł pośredniczący ani router w sieci nie jest w stanie odczytać tej wiadomości – widzą jedynie zaszyfrowaną paczkę danych oraz niestety metadane, co jest nieuniknione, ponieważ urządzenia muszą wiedzieć gdzie przekierować wiadomość.

Obok rozwiązania wspomnianego rozwiązania, funkcjonują inne rozwiązania, m.in. Meshtastic z roku 2019, które jest uniwersalną platforma dla szerokich eksperymentów, telemetrii, łączności i GPS, podczas gdy MeshCore z roku 2025 skupia się na wysokiej wydajności dedykowanych sieci wiadomości i lepszej skalowalności. [Różnice].

LoRa i MeshCore — łączność bez infrastruktury

Współczesny Internet jest niezwykle wygodny, ale jednocześnie opiera się na ogromnej infrastrukturze: światłowodach, serwerach, routerach, stacjach bazowych telefonii komórkowej, centrach danych, operatorach i dostawcach energii. Wystarczy awaria któregoś z tych elementów, aby użytkownik utracił możliwość komunikacji.

Czy można zbudować sieć, która nie potrzebuje Internetu, operatora komórkowego ani centralnego serwera?

Jedną z interesujących odpowiedzi twierdzących jest połączenie LoRa i sieci mesh, a szczególnie rozwijany obecnie projekt MeshCore. To przykład technologii, która pokazuje, że do przesyłania krótkich wiadomości nie zawsze potrzebujemy infrastruktury telekomunikacyjnej.

Najpierw LoRa — czyli „daleko, mało i powoli”

Nazwa LoRa pochodzi od Long Range. Jest to technologia modulacji radiowej opracowana z myślą o przesyłaniu niewielkich ilości danych na stosunkowo duże odległości przy bardzo małym zużyciu energii. 
Historia LoRa zaczęła się we Francji około 2009 roku. Nicolas Sornin i Olivier Seller pracowali nad technologią łączności dalekiego zasięgu i niskiego poboru energii. W 2010 roku dołączył do nich François Sforza. Założona przez nich firma Cycleo rozwijała rozwiązanie początkowo z myślą między innymi o zdalnym odczycie liczników wody, gazu i energii. W 2012 roku Cycleo zostało przejęte przez firmę Semtech, która dalej rozwijała technologię i układy radiowe LoRa.

LoRa wykorzystuje technikę Chirp Spread Spectrum (CSS). W największym uproszczeniu informacja jest kodowana za pomocą charakterystycznych „ćwierków” radiowych (chirps), których częstotliwość zmienia się w czasie. Nie jest to rozwiązanie nastawione na dużą szybkość transmisji. I właśnie w tym tkwi jego siła. LoRa poświęca szybkość transmisji na rzecz czułości odbiornika, odporności na zakłócenia i zasięgu. Technologia wykorzystuje m.in. współczynniki rozpraszania (Spreading Factor, SF7–SF12), których dobór jest kompromisem pomiędzy szybkością, czasem transmisji, poborem energii i odpornością na słaby sygnał.

Można więc przedstawić podstawową filozofię LoRa bardzo prosto:

• Wi-Fi to dużo danych → krótki zasięg → duży pobór energii
• LoRa daje mało danych → duży zasięg → mały pobór energii

Oczywiście rzeczywisty zasięg zależy od anteny, wysokości, terenu, zabudowy, częstotliwości, mocy i parametrów transmisji. Dlatego nie należy traktować reklamowanych wartości zasięgu jako gwarantowanych.

LoRa to nie LoRaWAN

Tutaj pojawia się bardzo ważne rozróżnienie. LoRa jest przede wszystkim technologią warstwy fizycznej — sposobem przesyłania danych drogą radiową. LoRaWAN (LoRa Wide Area Network) jest natomiast protokołem sieciowym wykorzystującym LoRa. Klasyczna sieć LoRaWAN jest zbudowana zasadniczo jako „gwiazda gwiazd”. Urządzenie końcowe komunikuje się z bramą (gateway), a brama przekazuje dane dalej — zwykle przez Internet — do serwera sieciowego. Pierwsza wersja specyfikacji LoRaWAN została opublikowana w 2015 roku. Schemat wygląda więc mniej więcej tak: czujnik → LoRa → gateway → Internet → serwer → aplikacja. To świetne rozwiązanie dla Internetu Rzeczy (IoT). Ale jeżeli chcemy zbudować sieć niezależną od Internetu, potrzebujemy czegoś innego. I tutaj pojawia się Mesh.

.

Nie powinno się pytać, które rozwiązanie jest lepsze. Są przeznaczone do innych zastosowań. LoRaWAN jest świetny, kiedy chcemy podłączyć tysiące czujników do infrastruktury operatora. MeshCore jest interesujący, kiedy chcemy stworzyć zdecentralizowaną sieć komunikacyjną, która może funkcjonować bez tej infrastruktury.

Czym jest sieć Mesh?

Słowo mesh oznacza sieć kratową. W klasycznej komunikacji mamy często model: A → B. Jeżeli B znajduje się poza zasięgiem A, komunikacja nie działa. W sieci mesh możemy natomiast wykorzystać urządzenia znajdujące się pomiędzy nadawcą i odbiorcą:

A → C → D → B   |   C i D stają się pośrednikami.

W ten sposób wiadomość może pokonać znacznie większą odległość niż pojedyncze połączenie radiowe. Co szczególnie interesujące, nie musi istnieć jeden centralny punkt sterujący całą siecią. Jeżeli jeden węzeł przestanie działać, można czasami wykorzystać inną drogę. To właśnie jest jedna z najważniejszych idei sieci zdecentralizowanych:

Sieć nie musi mieć jednego centrum ani jednego urządzenia, od którego wszystko zależy. Może być tworzona przez wiele współpracujących ze sobą węzłów.

MeshCore — LoRa wykorzystane do komunikacji off-grid

MeshCore jest otwartym projektem wykorzystującym sprzęt radiowy LoRa do tworzenia wieloskokowych (multi-hop) sieci komunikacyjnych działających bez Internetu. Twórcy opisują go jako lekkie, przenośne rozwiązanie do budowy odpornych, zdecentralizowanych sieci komunikacyjnych. Warto zwrócić uwagę na jedną rzecz - MeshCore nie jest po prostu LoRa z komunikatorem. To system obejmujący między innymi: urządzenia użytkowników, komunikację radiową, routing, repeatery, szyfrowane wiadomości,  identyfikację węzłów, mechanizmy odkrywania tras, serwery pomieszczeń (Room Server), aplikacje klienckie.
W praktyce można więc stworzyć małą sieć komunikacyjną, która nie potrzebuje Internetu do przesyłania wiadomości pomiędzy jej uczestnikami.

Jak wiadomość pokonuje drogę?

Wyobraźmy sobie cztery osoby: Anna — Bartek — Celina — Daniel. Anna nie ma bezpośredniego zasięgu do Daniela. Jeżeli jednak Bartek i Celina znajdują się w odpowiednich miejscach, wiadomość może przejść drogą: Anna → Bartek → Celina → Daniel. Każde takie przejście nazywamy hopem, czyli skokiem.
W MeshCore bardzo interesująco rozwiązano problem routingu. Urządzenia użytkowników nie retransmitują automatycznie każdej odebranej wiadomości. Funkcję tę pełnią odpowiednio skonfigurowane przekaźniki (repeatery). Dzięki temu ogranicza się liczbę transmisji i ryzyko wzajemnego zakłócania się pakietów.
Pierwsza wiadomość może zostać odnaleziona poprzez mechanizm flood routing. Gdy urządzenie docelowe odpowie, nadawca może poznać trasę, przez którą wiadomość dotarła do celu. Następnym razem wiadomość może zostać wysłana już określoną trasą.

Schemat jest więc w uproszczeniu następujący: pierwsza wiadomość A → ? → ? → B (poznanie trasy) czyli A → R1 → R2 → B, kolejna wiadomość A → R1 → R2 → B. Pozwala to ograniczyć niepotrzebne wykorzystanie kanału radiowego. Dokumentacja MeshCore opisuje właśnie taki mechanizm uczenia się tras i późniejszego wykorzystania routingu bez konieczności zalewania całej sieci każdą wiadomością.

Dlaczego nie można przesyłać wszystkiego do wszystkich?

To jeden z najważniejszych problemów sieci radiowych. Wyobraźmy sobie, że każdy węzeł po odebraniu wiadomości natychmiast przesyła ją dalej. Przy kilku urządzeniach może to jeszcze działać. Przy kilkudziesięciu lub kilkuset szybko pojawia się problem: więcej urządzeń → więcej retransmisji → więcej kolizji → mniej skutecznej komunikacji. 
Dlatego MeshCore przyjmuje inną filozofię - każdy klient nie jest automatycznie przekaźnikiem. Przekaźniki (repeatery) mają określone zadanie i mogą być rozmieszczone w strategicznych miejscach — na przykład wysoko, na budynku, maszcie lub w innym miejscu zapewniającym dobry zasięg radiowy.

To ważna różnica w stosunku do niektórych innych projektów LoRa mesh.

Co właściwie znajduje się w takim urządzeniu?

Sprzęt potrzebny do stworzenia węzła MeshCore nie musi być skomplikowany. Typowa konstrukcja może składać się z: mikrokontroler + moduł LoRa + antena + bateria. Popularne są między innymi urządzenia wykorzystujące układy takie jak SX1262, a dokumentacja MeshCore wymienia różne kompatybilne platformy, m.in. Heltec, RAK i urządzenia Seeed Studio. Telefon może pełnić funkcję interfejsu użytkownika.
Schemat może wtedy wyglądać tak:

telefon A → Bluetooth → moduł LoRa → fale radiowe → przekaźnik (n przekaźników) → fale radiowe → moduł LoRa → Bluetooth → telefon B

Telefon nie musi więc posiadać nadajnika LoRa. Staje się ekranem i klawiaturą dla znajdującego się obok urządzenia radiowego. Alternatywnie można wykorzystać urządzenia posiadające własny ekran i klawiaturę.

Najważniejsza rzecz: MeshCore nie potrzebuje Internetu

To właśnie tutaj technologia zaczyna być interesująca z punktu widzenia autonomii. W normalnym komunikatorze droga wiadomości wygląda mniej więcej tak: Telefon A→ sieci Wi-Fi/4G/5G → operator → Internet → serwer → Internet → operator → telefon B

Jeżeli zabraknie: energii elektrycznej, stacji bazowej, Internetu, światłowodu, serwera,  operatora, komunikacja może przestać działać.

W sieci MeshCore (off-grid) sytuacja wygląda inaczej: Telefon A → LoRa → przekaźnik → LoRa → odbiorca B

Nie ma tutaj obowiązkowego: Google → Meta → Microsoft → operator → centrum danych → Internet. To bardzo interesująca zmiana filozofii. Nie chodzi o stworzenie „lepszego Internetu”. Chodzi o stworzenie alternatywnej warstwy komunikacyjnej, która może funkcjonować obok niego.

Dlaczego ma to znaczenie w czasach zagrożeń?

Współczesne społeczeństwa są niezwykle zależne od infrastruktury. Telefonia komórkowa, Internet, systemy płatnicze, transport, logistyka, administracja, energetyka — wszystkie te systemy są ze sobą połączone.
W sytuacji: dużej awarii energetycznej, powodzi, pożaru, trzęsienia ziemi, katastrofy infrastrukturalnej, długotrwałej awarii sieci komórkowej, przeciążenia sieci, lokalnego odcięcia Internetu, zwykły telefon może bardzo szybko stać się urządzeniem pozbawionym podstawowej funkcji komunikacyjnej.

Wtedy niewielka sieć radiowa może mieć zupełnie inną wartość. Nie potrzebujemy przecież łącza 1 Gb/s. 🙃 Do przekazania informacji:

• „Jestem bezpieczny.”,
• „Droga jest zablokowana.”,
• „Spotykamy się w punkcie X.,
• „Potrzebna jest pomoc.”

Wystarczy bardzo mała przepustowość. I właśnie tutaj LoRa ma wielką przewagę.

LoRa jest powolna — i właśnie dlatego jest użyteczna

To pozornie jest paradoksalne. Smartfon przesyła megabajty danych w sekundę, LoRa jest pod tym względem niewiarygodnie wolna. Jednak w sytuacji awaryjnej nie próbujemy i nie potrzebujemy przesyłać filmu 4K. Potrzebujemy krótkiego tekstu: „Droga zamknięta.”, „Brak prądu.”, „Woda dostępna w szkole.”, „Potrzebna pomoc medyczna.”. Kilka bajtów informacji może być wtedy znacznie ważniejsze niż megabajty danych.

Technologia LoRa została zaprojektowana właśnie z myślą o kompromisie pomiędzy szybkością, zasięgiem, czułością i zużyciem energii.

Odporność nie oznacza niezniszczalności

Warto jednak we wszystkim zachować zdrowy rozsądek. MeshCore nie jest magicznym systemem odpornym na wszystko. Jego działanie zależy od: 

• Anteny + zasilania + propagacji fal + rozmieszczenia węzłów + konfiguracji + dostępnego pasma,
• Jeżeli wszystkie przekaźniki zostaną zniszczone albo zabraknie im energii, sieć może zostać podzielona,
• W przypadku gdy użytkownicy znajdują się za dużą przeszkodą terenową, sygnał może nie dotrzeć,
• Jeżeli kanał radiowy jest silnie zakłócany, komunikacja może stać się bardzo trudna,
• Jeżeli sieć jest przeciążona, rośnie ryzyko kolizji.

Dlatego off-grid (poza siecia) nie oznacza niezniszczalny. Oznacza raczej - brak zależności od infrastruktury operatora lub Internetu.

Zasięg nie jest magiczną liczbą

W przypadku LoRa bardzo łatwo wpaść w pułapkę reklamowych wartości zasięgu. W idealnych warunkach radiowych można osiągać bardzo duże odległości, ale w rzeczywistości decydują:

• wysokość anteny,
• jej jakość,
• ukształtowanie terenu,
• zabudowa,
• drzewa,
• częstotliwość,
• moc nadajnika,
• szerokość pasma,
• współczynnik rozproszenia (spreading factor),
• zakłócenia,
• czułość odbiornika.

Dlatego zamiast pytać, ile kilometrów ma zasięg LoRa? Lepiej zapytać, jaką sieć mogę (muszę) zbudować w konkretnym terenie? Właśnie wtedy pojawia się prawdziwa przewaga Mesh. Jeżeli pojedynczy link (punkt - punkt) ma np. zasięg 3 km, trzy odpowiednio rozmieszczone przekaźniki mogą stworzyć znacznie większy obszar komunikacji.

Energia jest równie ważna jak radio

Autonomiczna sieć musi być autonomiczna również energetycznie.To oznacza możliwość wykorzystania:

• akumulatorów,
• powerbanków,
• paneli fotowoltaicznych,
• małych instalacji solarnych,
• zapasowych baterii.

Technologia LoRa jest tutaj bardzo interesująca ze względu na niski pobór energii. Nie oznacza to jednak, że każde urządzenie będzie pracowało miesiącami na jednej baterii — wszystko zależy od konfiguracji, czasu pracy radia, częstotliwości transmisji, mocy i sprzętu.

Dla sieci awaryjnej szczególnie interesujący jest więc model: stacja (przekaźnik) + dobra antena + bateria + panel słoneczny. Taki węzeł może być znacznie bardziej niezależny od infrastruktury niż typowa stacja bazowa wymagająca zasilania i pracy operatora.

Bezpieczeństwo — czy ktoś może czytać wiadomości?

MeshCore wykorzystuje mechanizmy kryptograficzne i identyfikację opartą na kluczach publicznych. Łączność w systemie MeshCore dzieli się na strefy publiczne oraz w pełni zabezpieczone strefy prywatne, które służą do bezpośredniej rozmowy między dwoma konkretnymi użytkownikami. Są one w pełni szyfrowane end-to-end (koniec-do-końca). Urządzenia wymieniają się kluczami kryptograficznymi (wykorzystując algorytm ECDH / x25519), a sama treść jest kodowana za pomocą silnego szyfru blokowego AES. Żaden inny węzeł pośredniczący ani router w sieci nie jest w stanie odczytać tej wiadomości – widzą jedynie zaszyfrowaną paczkę danych oraz niestety metadane, co jest nieuniknione, ponieważ urządzenia muszą wiedzieć gdzie przekierować wiadomość. 

Dokumentacja opisuje między innymi podpisywanie informacji identyfikujących węzeł oraz mechanizmy zabezpieczania komunikacji. Szyfrowanie nie oznacza jednak anonimowości. Nawet jeżeli treść wiadomości jest chroniona, sam fakt istnienia transmisji radiowej może być wykrywalny.

Można więc rozdzielić trzy problemy:

• Poufność — czy ktoś może odczytać treść?
• Integralność — czy ktoś może zmienić wiadomość?
• Anonimowość — czy ktoś może ustalić, kto i gdzie nadaje?

To trzy różne kwestie. Dlatego MeshCore może być narzędziem zwiększającym prywatność i niezależność komunikacji, ale nie należy przedstawiać go jako systemu zapewniającego absolutną anonimowość. Bardzo ważne jest bezpieczne wygenerowanie i przekazanie klucza lub kodu QR, tak aby nikt postronny nie mógł czytał Twoich wiadomości.

MeshCore jako mały eksperyment z niezależnością

Najciekawsze w tej technologii jest być może coś innego niż sama transmisja radiowa. MeshCore pokazuje, że można zacząć budować własną, lokalną infrastrukturę komunikacyjną stosunkowo niewielkim kosztem. Kilka osób może posiadać własne urządzenia. Kilka osób może postawić repeatery.

• Jeden może znajdować się na wzgórzu,
• Drugi na wysokim budynku,
• Trzeci w innym miejscu miejscowości.

Tak powstaje wtedy sieć, która nie jest własnością operatora telekomunikacyjnego. Nie musi być podłączona do Internetu. Nie potrzebuje centrum danych. Nie wymaga konta na wielkiej platformie. Jej działanie zależy przede wszystkim od urządzeń znajdujących się w rękach użytkowników. To bardzo ciekawy przykład praktycznej decentralizacji.

Czy jest to Internet bez Internetu?

Trochę tak — ale tylko w bardzo ograniczonym sensie.MeshCore nie zastępuje Internetu. Nie nadaje się do: oglądania filmów, stron WWW, dużych plików, streamingu, wideokonferencji, współczesnych usług chmurowych.

Jego siła znajduje się gdzie indziej. To raczej warstwa komunikacyjna minimum - działająca wtedy, gdy większość wygodnych usług przestaje być dostępna. Można ją porównać do cyfrowego odpowiednika krótkofalówki, ale z istotną różnicą: dzięki wieloskokowej sieci wiadomość może przechodzić przez kolejne węzły.

Co zawsze pozostaje jawne?

Technologia radiowa mesh ma jednak swoje ograniczenia. Nawet jeśli treść prywatnej wiadomości jest szyfrowana, sama transmisja radiowa nie staje się niewidzialna. Każdy, kto znajduje się w zasięgu i dysponuje odpowiednim sprzętem, może wykryć transmisję i analizować pewne informacje towarzyszące komunikacji.

W przypadku MeshCore obserwator może być w stanie ustalić m.in.:

• identyfikator lub prefiks identyfikatora węzła,
• informacje związane z trasą i wykorzystanymi repeaterami,
• moment odebrania poszczególnych transmisji,
• parametry sygnału, takie jak RSSI i SNR,
• częstotliwość oraz inne parametry transmisji radiowej.

Na podstawie powtarzających się obserwacji można próbować określić, które urządzenia komunikują się ze sobą, kiedy są aktywne i z jakiego obszaru nadają. Nie oznacza to jednak automatycznie możliwości odczytania treści zaszyfrowanej wiadomości.

Warto zauważyć: nie mogę przeczytać Twojej wiadomości” ≠ nie mogę zauważyć, że właśnie ją wysłałeś.

Przyszłość to infrastruktura, którą tworzą sami użytkownicy

Przez ostatnie dekady przyzwyczailiśmy się do modelu: firma buduje infrastrukturę → użytkownik płaci → użytkownik korzysta. Internet stworzył wprawdzie możliwość decentralizacji, ale ogromna część codziennej komunikacji ponownie została skupiona w rękach wielkich platform. LoRa i rozwiązania takie jak MeshCore pokazują alternatywny model: użytkownik → urządzenie → radio → użytkownik
A kiedy takich użytkowników jest więcej: użytkownik → przekaźnik → przekaźnik → przekaźnik → użytkownik. Powstaje sieć, której infrastruktura może być rozproszona pomiędzy jej uczestników. I właśnie dlatego MeshCore jest interesujący nie tylko jako gadżet dla elektroników.

Jest interesującym eksperymentem dotyczącym cyfrowej autonomii.

Najważniejsza idea

W czasach, w których niemal każda forma komunikacji zależy od Internetu, operatorów i centralnych serwerów, warto pamiętać o jednej prostej zasadzie: Jeżeli nie posiadasz infrastruktury, jesteś od niej zależny. LoRa nie rozwiązuje tego problemu sama. MeshCore również nie. Ale razem pokazują, że można zbudować małą, lokalną i zdecentralizowaną sieć komunikacyjną, która może działać nawet wtedy, gdy Internet jest niedostępny. Nie zastąpi ona Internetu. Nie zastąpi telefonu. Nie zastąpi profesjonalnych systemów ratowniczych.

Może jednak być dodatkową warstwą odporności. I być może właśnie to jest jej najciekawszym zastosowaniem.

LoRa → Mesh → MeshCore

Całą ideę można sprowadzić do jednego ciągu:

LoRa
↓
daleki zasięg + mała ilość danych + niski pobór energii
↓
Mesh
↓
wiele urządzeń przekazujących dane dalej
↓
MeshCore
↓
routing + repeatery + szyfrowana komunikacja
↓
sieć off-grid
↓
łączność niezależna od Internetu

Nie chodzi więc o to, żeby zbudować drugi Internet. Chodzi o coś znacznie prostszego - żeby w sytuacji, kiedy Internet przestanie działać, nadal móc powiedzieć drugiemu człowiekowi.

Konflikt w ekosystemie MeshCore wybuchł na wiosnę 2026 roku. Dotyczy on rozłamu w gronie osób powiązanych z projektem – głównego zespołu deweloperskiego (skupionego wokół m.in. Scotta Powella i Liama Cottle’a) oraz twórcy aplikacji pochodnych i marketingu, Andy'ego Kirby'ego. Rozłam wśród twórców MeshCore może doprowadzić do rozwoju projektu w różnych kierunkach. Dla użytkowników oznacza to przede wszystkim ryzyko niekompatybilnych wersji oprogramowania, podziału społeczności, rozproszenia rozwoju oraz konieczności wyboru, któremu odłamowi projektu zaufać. Sam konflikt nie musi oznaczać końca MeshCore, ale pokazuje słabość projektów, których rozwój zależy od niewielkiej grupy osób.

Na koniec warto przywołać słynne wolnościowe zdanie - "The network is us, not the infrastructure."

„Sieć to my, a nie infrastruktura.”

Czytaj więcej:

• Czym jest MeshCore?
• LoRa MeshCore
• MeshCore czy Meshtastic?
• Mesh Core Docs
• Dokumentacja LoRaWAN Alliance
• Materiały Semtech o LoRa
• Różnice pomiędzy systemami MeshCore i Meshtastic
• Mapa rozmieszczenia użytkowników MeshCore

^* Grafika tytułowa wygenerowana przez model AI OpenAI (ChatGPT / DALL·E)