LoRa - Meshtastic / Meshcore - la communication longue distance

J'ai été faire un tour et le contenu s'est enrichi et est devenu très intéressant à lire, rubrique doc/paramétrage. La rédaction a visiblement changé. On retrouve même un lien vers ce forum.
 
Quant au déploiement de Meshcore en France, tester pour tester, il aurait été pertinent de comparer les paramètres UK avec ceux pris au Portugal et en Espagne, CR6 SF7 vs CR8 SF8, ToA divisé par deux pour une portée théorique réduite à la marge.
 
De mon coté, le MT Long_Fast est bien implanté.

Non, panneau de base aliexpress (les blancs sur rotule photo pour caméra de surveillance).
Ça sort jusqu'à 6.5V de mémoire.

Au fait, tu l'utilises avec un panneau solaire régulé 5 V ? D'après mes mesures, il se met en rideau sous 5,2 V ?

• 4,61 V avec alimentation secteur USB 4,96 V. La chute de tension est due à la diode 1N5819
• Celle de la batterie ou de l’accu sans alimentation secteur

Température ambiante 20°C ; celle du CI 4056 :

• Sans dissipateur thermique 100°C
• Avec dissipateur thermique : 60°C

Intensité de charge réglée à 1 A :  

• 850 mA pour un accu déchargé à ≈ 3,3 V puis elle baisse graduellement avec l’élévation de la tension de l’accu.
• A 3,9 V => 550 mA,  
• A 4,0 V => 260 mA.  
• ...

L’émission radio LoRa n’affecte pas la recharge.
Arrêt de la recharge à 4,1 V précisément et 150 mA environ.  
Fonction charge partagée ok
Coupure alimentation USB 5 V : fonction UPS ok avec le Faketec nRF mais l’Heltec 32 V3 s’arrête de fonctionner
Cut-off tension basse à 2,7 V, reprise à 3,28 V
Les plots de raccordement IN, BAT et OUT du module TP4056 ne sont pas au pas de 2,54 pour l’installer sur une plaquette à trou.
 
C'est du bricolage mais le fonctionnement est plutôt satisfaisant avec ces deux modifications.
 
A savoir :
 
Le module TP4056 + protection d’origine est une solution économique mais il vaut mieux connaitre ses limites :

• Il ne fonctionnerait pas avec les chargeurs PD modernes. A priori, pas de résistances de terminaison Rp/Rd ? (pas testé)
• Il existe divers CI 4056 avec des caractéristiques sensiblement différentes. Celui d’origine se fait rare chez les chinois. Celui du module testé est marqué simplement 4056 sans log de fabricant, ce qui préfigure une version cheap :)
• Il n’assure pas la protection d’inversion des polarités et meurt
• Le CI de protection DW01A ou S coupe à 2,4 V ce qui est bas
• Il n’assure pas la fonction de charge partagée
• L’intensité de la recharge n’est pas constante dans la phase CC. C’est long !
• Le CI 4056 chauffe. Il est préférable de l’équiper d’un dissipateur thermique.

En synthèse, comme de nombreux équipements, on le déballe, on le branche et on en est super satisfait, du moins au début. Les choses se compliquent dès lors que l’on commence à sortir les instruments de mesure :lol:

Mon but était d'identifier un module de recharge et de protection batterie le plus universel possible, avec un courant de charge significatif, pour éviter la multiplication d'éléments mis en cascade. Mon approche va au-delà des communications Meshcore / Meshtastic, sinon je n’aurais pas passé du temps sur le sujet.
 
Le RAK 19007 est un bon produit. Je l’ai pris à titre d’exemple pour dessiner les croquis. D’après le schéma électronique de Wisblock, il gère le power path, ce qui est une très bonne chose. La recharge est cependant limitée à 350 mA (le 19001 fait mieux de mémoire, 500 mA) et il ne dispose pas de la protection tension basse de la batterie. L’ajout d’un BMS est fortement recommandable. Le panneau solaire doit être régulé pour fournir une tension de 5 V, 5,5 V grand max.
 
Edit : je suis revenu sur le schéma électronique du RAK. En fait, la sortie VBAT du CI de charge TP4054 alimente directement le module 4631. Le 19007 ne peut discerner le courant de charge de celui des consommateurs et n'assure donc pas la fonction Power_Pass.
 
L'arrêt de charge à 1/10e de 350 mA fonctionne car le 4631 a une conso très faible mais pas négligeable par rapport à 35 mA.

* max charge rate  : 350mA / le Rak maintient une charge « flottante » de 4,11 V

** Le contrôleur de charge sur les cartes RAK ne chargera que lorsque la batterie descend en dessous de 90-91 % et qu’il y a de l’énergie disponible.

Quand elle est au-dessus de 91 % et que le panneau a de l’énergie, la carte prendra un peu d’énergie du solaire et un peu de la batterie.

Si tu as une grosse batterie, tu ne la verras presque jamais s’écarter de la fourchette 91-92 %. "
https://www.reddit.com/r/meshtastic [...] s_there_a/

• Comporter une protection tension faible, au moins à 2,8V. Le TP4056 coupe à 2,4V ; le CN3791 ne dispose pas d’une telle protection, …
• Discerner la consommation du nœud de celle de la recharge pour que la détection de fin se fasse. C’est ce que l’on nomme partage de charge. Il existe de nombreuses littératures sur le net en recherchant Load Sharing power path management.
• Ne pas se mettre en veille si l’intensité appelée par le nœud est faible. Un module LX-LBC3.1 (IP5310) nécessite par exemple une charge de 45 mA, ce qui le rend incompatible avec un nRF. Idem pour le MH-CD42.

Il est possible d’adapter le TP4056 peu couteux, moyennant le remplacement de composants et l’ajout d’un petit circuit. Pour les makers, autant réaliser directement cette version. Remplacer le TP4056 par un ME4057 limité possiblement à 500 mA en courant de recharge (pas sûr) mais protégé contre l’inversion des polarités et remplacer le DW01A par un R5478N187CD-TR-FF compatible broche à broche. Dans ce cas, il faudra probablement descendre la valeur de la capa C1 pour une bascule plus franche lors du retour en tension après une protection tension basse.
 
Après cette introduction, une solution out of the box
Les modules Adafruit à base de BQ25185 de TI sont, à ce stade de mes recherches, une bonne solution avec toutefois encore un inconvénient :

• Entrée panneau solaire de 5 à 18 V (VINDPM = pseudo MPPT lien TI)
• Cut-off tension basse à 3,0 V et reprise à 3,2V
• Contrôle de la charge partagée : la recharge et l’utilisation n’interfèrent pas.
• Recharge de la batterie à 500 mA ou 1 A, paramétrable par pont au dos de la carte.
• Délivre jusqu’à 3 A

Le BQ25185 Adafruit est décliné en 3 modules :

• BQ25185 6091 : la tension de sortie est celle de la batterie. Cette sortie se raccorde donc sur l’entrée batterie du module LoRa. Du fait que ce dernier n’est pas alimenté en 5 V, sa recharge interne est inopérante et n’interfère donc pas avec le BQ. Avantage, meilleure efficience puisque pas de régulateurs boost ni buck.
• BQ25185 6106 boost : la tension de sortie est élevée et régulée à 5,0 V. Cette sortie se raccorde sur l’alimentation 5,0 V ou l’entrée panneau solaire 5,0 V du module LoRa. Inconvénient : l’intensité instantanée appelée à la mise en route ne doit pas excéder 200 mA, ce qui est généralement le cas avec les MCU (limitation du TP61023).
• BQ25185 6092 buck : sortie régulée à 3,3V et sortie 4,5V max. En général, les modules LoRa n’ont pas d’entrée directe 3,3V. Cela nécessite donc un raccordement par soudure. Je n’ai pas approfondi cette solution.

J’ai donc testé les deux premiers modules, le 6091 également disponible chez les chinois et le 6106.
 
D’un point de vue protection tension basse, ils font le job. A noter qu'avec le 6091, l’Heltec 32 V3 ne repart pas après retour de la tension batterie, ce qui est un problème rédhibitoire :
https://rehost.diberie.com/Picture/Get/f/488210  
 
Coté recharge, j’ai soumis un Molicel 18650 quasi vide sur le BQ25185 6106 boost. Le BQ25185 chauffe et l’’intensité est régulée en température. Cependant, d’après la fiche technique, il peut fonctionner jusqu’à 100°C. Il est sans doute préférable de l’équiper d’un dissipateur thermique pour les journées de canicule. Encore faut-il le trouver, la bête mesure 2,2x2,0 mm.  Il vaut mieux aussi le régler d’office à 500 mA en coupant un strap au verso de la carte, ce qui est suffisant pour un nœud nRF.
https://rehost.diberie.com/Picture/Get/f/488211  
 
Pour ce qui est de la fonction partage de charge, j’ai raccordé un Heltec 32 V3 sans batterie (conso ≈110 mA en réception Meshcore car pas d’activité) sur le BQ25185 6106 boost alimenté par le secteur via USB. La recharge s’est stabilisée à ≈ 500 mA dans la phase à courant constant, après l’avoir réglée à cette valeur. La fin de charge s’est opérée vers 45 mA ≈ 1/10e de I_charge et la tension max aux bornes de l’accu enregistrée à 4,183 V. 1/10e de I_charge est classique sur de nombreux chargeurs. Tout va bien donc pour le partage de charge et la détection de fin de recharge. J’aurais toutefois préféré un arrêt en courant plus haut avec la mise en parallèle de plusieurs accus. Par ailleurs, avec une batterie ou des accus usagés, l’arrêt de la recharge pourrait ne jamais être détectée du fait des pertes joules avec une résistance interne élevée.

Enfin, le module permet d’alimenter un nRF soit 20 à 25 mA en réception sans coupure intempestive.  J’ai constaté, sans noter les valeurs, que la conso du RAK était sensiblement plus faible que celle du Faketec, tous deux équipés du même MCU.
 
Leur raccordement sur RAK en image :
https://rehost.diberie.com/Picture/Get/f/488212  
 
https://rehost.diberie.com/Picture/Get/f/488213  
 
Les fiches techniques de ces modules sont disponibles chez Adafruit. Pour alimenter mon nœud fixe à base de RAK, solaire ou pas, j’hésite encore par rapport à son positionnement, mon choix se porte sur la version BQ25185 6091 moins gourmande en énergie.
 
Je vais quand même bricoler un TP4056 pour aller au bout du sujet.

La limitation du mode économie d'énergie viendrait, d'après ce que j'avais pu lire, d'un problème de licence Espressif et de fâcherie avec l'équipe de développeurs Meshtastic. Tu dois pouvoir retrouver l'info si ça t'intéresse.
 
A croire que Meshcore est dans de meilleurs papiers.

 
Par quelle diablerie ?

Je ne sais pas pour les compagnons. A tester.

Cool pour l'alim, hâte d'en savoir plus.

 
Qu'en est-il de la version companion ?
 
Je pense avoir trouvé le module d'alimentation quasi idéal pour les cartes LoRa mais je préfère tester et mesurer avant d'en parler : cut-off 3,0 V et charge partagée.

 
C'est une fonctionnalité qui avait été demandée pour corriger certaines anomalies de routage.
 
Version 2.7.18 installée sur Faketec Client, RAS  pour le moment. Je n'avais pas fait gaffe, car sans importance, mais une (ou cette) mise à jour efface la liste des nœuds reçus du node.

J'ai lu ces échanges. Il y a du vrai et de l'approximatif.
 
Pour rappel, le TP4056 pilote la recharge de la batterie ou de l'accu selon une courbe courant constant/tension constante. Le DW01A assure une protection supplémentaire mais n'interagit pas avec le TP4056. Le module est un PCM, pas un vrai BMS mais le terme ne me gène pas, comme voltage, ampérage :).
 
Le TP4056 original n'est plus vendu chez les AE à mon avis. Il a été cloné. Voici le datasheet du fabricant chinois NanJing et le résumé des caractéristiques qui nous intéressent :

• Vcc 5 V, min 4V, max 8 V
• Charge CC/CV avec régulation thermique interne ; U_charge : 4,2 V ±1% ; I_charge_nominale programmable jusqu’à 1 A par résistance
• Charge interrompue lorsque I_charge < 1/10e de I_charge_nominale
• Alimentation interrompue : I_batt_décharge < 2µA
• Consommation avec alimentation secteur maintenue 55 µA
• Reprise automatique de la recharge si Vbat < 4,05 V
• Seuil I_charge d’entretien : 2.9V. Typiquement 130 mA jusqu’à 3,0 V si I_charge_nominale = 1 A
• Surveillance température externe si câblée, ce qui n’est pas le cas sur les modules chinois.

Edit : en approfondissant certains passages du lien Reddit, et surtout vu le schéma, effectivement, tel que le module est conçu, si une charge est connectée durant la recharge, le TP4056 peut ne pas détecter la fin si le courant total (recharge +utilisation) est > 1/10e de I_charge_nominale. La batterie reste en mode floating, ce qui n'est pas bon pour sa longévité. Une modif existerait à base de p-mosfet pour isoler la batterie de l'utilisation durant la phase de recharge.
 
Ah ces modules chinois !

C'est combien son swr a 869MHz ?

Antenne fournie avec Seed Wio Traker L1 Pro : 840 Mhz.

J'en ai mis une qutre bien accordée, 3dBi, c’est mieux mais toujours pas au niveau du Rak Pocket v2.

Ah ok, c'était pas clair (pour moi :o ).

Désolé, aucune idée. :o Mais visiblement tu as trouvé.

Je reviens sur la comparaison Lilygo T3S3 vs Faketec. Ils sont espacés de 5 à 6 m sur le plan horizontal mais le T3S3 est dans les combles.
 
Les versions logicielles sont les mêmes : 2.7.17
 
Depuis le T3S3, le signal reçu des rares nœuds directs est meilleur que le Faketec. Exemple d'un même nœud : (-95 dBm/SNR 6,50 dB) vs (-106 dBm/SNR 0,50). J’en vois même un de plus avec un signal dégueu.
 
Cependant, à l’instant où j’écris :

• T3S3 : 36 en ligne / 117 au total. J’avais supprimé les nœuds Gaulix au passage LF.
• Faketec : 46 en ligne / 197 au total. Il n’a pas bougé du domicile et a toujours été sur LF.

Un truc m’échappe ? Ce n’est pas un problème de version de firmware ni de modem visiblement. Est-ce que ça pourrait être la performance de traitement des signaux Meshtastic par les différentes cartes ?
 
Qu’en pensez-vous ? Autres idées ?

Le SX1262 est la puce Semtech qui détient le brevet LoRa.
 
A partir de celle-ci, chaque fabricant réalise le modem radio proprement dit en implémentant filtres, balun, adaptation d'impédance, amplification et j'en passe, tout cela adapté à la fréquence.
 
Il peut donc y avoir des performances différentes d'un constructeur à l'autre. J'ai par exemple constaté que le Faketec posé à l'arrache sur le bureau (Heltec HT-RA62, petite antenne Heltec 32) captait parfois, mais pas toujours, davantage de nœuds en Long_Fast que le LILYGO T3S3 situé dans les combles avec antenne Gizont.
 
Mais, oui, le test de l'antenne serait intéressant.
 
En passant, le Faketec V2 a tenu en autonomie 13 jours pile avec un accu LG MJ1 3400 mAh neuf, mais gros trafic en LF, rien à voir avec Gaulix. Coupure par BMS à 2,8V, lors d'une émission j'imagine, car la tension à vide et au repos était remontée à 3,08 V au multimètre.
 
Par contre, la recharge est poussive. J'avais compris que le CI était configuré pour un courant de 300 mA, ce qui me paraissait acceptable mais ce n'est pas le cas. On serait plutôt autour de 140 mA (120 mesurés sous 5 V avec la conso du nœud en réception). Je vais essayer de trouver un schéma conforme et vérifier si la liaison de réglage 100/300 mA est bien réalisée sur le design du circuit. Edit : je n'ai pas envie de dessouder pour accéder à la face arrière du pro micro :)
 
A refaire, je mettrai plutôt un TP4056 modifié plutôt qu'un PCM/BMS.

C'est ce que je vais faire et passer celle fournie au Nano VNA
..... MAIS comme c'est un truc vraiment merdique, sur le Wio c'est du RP-SMA femelle ( donc un pin ) et du coté de l'antenne un RM-SMA male ( donc un trou )

 
Je reviens là dessus. A priori les 2 ont le même chip radio (sx1262) donc j'imagine que ça vient de l'antenne.
Tu as moyen de tester avec d'autres antennes ?

Reste que comme dit initialement ça n'existe pas en version prête à l'emploi :(

Dans le cas d'un Node, à placer en éxterieur  / solaire
1. Lampe Solaire à adapter
=> Modele 180COB avec 2x 18650 : https://fr.aliexpress.com/item/1005005397644293.html
... à adapter avec
=> XIAO nRF52840 & Wio-SX1262 Kit : https://fr.aliexpress.com/item/1005008760784706.html
ou
=> Esp32 s3 lora méshtastique Lora,SX126, antenne 868mhz 915mhz, XIAO ESP32S3 : https://fr.aliexpress.com/item/1005008094638318.html
ou le mieux :
=> WisBlock RAK4631 avec base RAK19003 : https://fr.aliexpress.com/item/1005010535022086.html

2. Kit Solaire D5 complet à base de Rak4631 ;
=> Couleur: "EU-RAK And 2 Battry" 18650 : https://fr.aliexpress.com/item/1005008489536197.html

[MORALE | EXPÉRIENCE /on]
Penser vouloir faire moins cher pour un Node qui sera installé en tant que Répéteur en role Client / Client_Base / Router_Late est ubuesque : ce serait l'assurance d'emmerdes maximales et donc d'un coût en temps dépensé à devoir le gérer aux pires moments (loi de murphy), engendrant au final des coûts élevés.
Le Luxe, c'est avoir du temps.
[MORALE | EXPÉRIENCE /off]

Dans le cas d'un Node, à avoir avec soi
-> une batterie BL-5C est davantage pertinent et sécure qu'une 18650 ou poche LiPo, d'autant que tu pourrais en avoir plusieurs + un chargeur externe usb pour d'autres batterie
... imprimer : https://makerworld.com/fr/models/18 [...] Id-1961375
... eBay : https://www.ebay.com/itm/276325815697

Je cherche toujours, mais je n'ai pas trouvé :
- nœud mobile du commerce prêt à l'emploi avec boitier
- base de nRF
- antenne externe (idéalement très bonne dès le départ)
- accu 18650 facilement remplaçable
- tarif pas délirant

 
Faudrait justement voir par SdR, mais vu ce que vous en décrivez, avec l'augmentation du nombre de node, on devrait pouvoir calculer quand arrivera la future saturation du réseau.
 
Perso, ce que je me dis surtout, c'est que je vais passer à la freq 868 pour pouvoir utiliser les 500mW de puissance max et cela m'ennuierait fortement d'avoir une plus mauvaise emission/reception toutes les 20mn juste parce que la frequence est saturée par des "salut ca va ?" :D

Donc, comme tu l'as écrit plus haut, Router_Late passe toujours dans la fenêtre Late, c'est bien ça que tu as constaté ?
 
Pour ce qui est des nodes que tu cites, c'est vraiment dommage d'implémenter une batterie LiPo vs un bon classique 18650. C'est pour ça que j'ai monté des Faketec.