利用 Meshtastic 的串口功能做二次开发

投稿来自 MeshCN 社区微信群组 成员 西安-QinlingMesh。谢谢 QinlingMesh 的耐心整理和无私分享。

串口是嵌入式应用十分广泛的接口，朴实无华而博大精深，是“普通话”接口，同样在 Meshtastic 中也不能缺席。

编者注：二次开发、4G 与行业应用的可能性

Meshtastic 的串口模块，不仅是一个基础通信接口，更是为二次开发敞开的重要窗口。通过串口，开发者可以根据自身项目需求，开发属于自己的用途，比如远程监测、报警联动或本地传感器数据上报等。这种能力极大扩展了 Meshtastic 不止是“对讲”或“消息广播”的应用边界。

特别是结合 4G 网络透传的场景，串口让 Meshtastic 与 4G DTU 或 4G 路由器直接连接，形成“LoRa Mesh + 蜂窝网络 + 互联网”的数据通路。如此一来，不但实现了异地数据同步，还可让本地的 Mesh 数据被传到云端或远程服务器，支持各种企业物联网平台的对接，如 MQTT、HTTP API 等。

如果你是开发者，打算在 Meshtastic 上开发自己的用途，如定制私有云管理、接入企业信息系统，PROTO 模式尤为适合。通过它暴露的 Protobuf 接口，可以全程掌控 Mesh 网络内部的节点信息、消息流与控制指令，真正做到深度集成与自定义开发。

当然，连接 4G DTU 时需注意串口的波特率、电平兼容（通常是 TTL 3.3V），以及确认 DTU 是否支持透传（Transparent Mode），而非仅限 Modbus 等工业协议。

1. Meshtastic 官网中 Serial Module 的使用

Meshtastic 关于 Serial 串口使用的官方文档 有这样描述：

该接口模块用于与你的 Meshtastic 通话和控制它的串口，可以设置成不同模式，应用于不同场景。

有以下模式：

• SIMPLE 模式：需要起一条“serial”频道，其实就是要专门去解码。不去管它。

• PROTO 模式：在此串口启用 Protobuf Client API 接口，下文有 Meshtatic-Arduino 的应用简介。

• TEXTMSG 模式：重点来了。将允许您通过串行端口向 Meshtastic 设备发送字符串，该字符串将作为文本消息广播到无线侧默认频道。反过来，从 Mesh 无线侧收到的任何文本消息都将发送到串行端口，消息格式如下：

  <Short Name>: <text>

• 其它模式：都是小众模式，不用去管它。

从以上模式来看，重点关注 PROTO 和 TEXTMSG 模式。

2. 采用 TEXTMSG 模式 与 ESP32 通过串口互发消息

官网也有几个案例，以下是与 MCU 互通的应用。

连线方式

MT2 通过串口与 ESP32 连接，RX、TX 交叉连接。如果是独立供电，必须共 GND，十分重要，否则消息发不出去。

如何配置

MT1 一侧只要与 MT2 可以互通，不用特殊配置。MT2 的 Serial module 配置如下：

• Serial Enabled 打开

• 配置 RX/TX，当然也不限以下两个例子的引脚

• 波特率选择 9600

• 模式选择：TEXTMSG

• GAT562 （RX=P.24、TX=P.10）

• HELTEC Wireless Stick Lite

使用

可以使用 APP 通过蓝牙连接 MT1，向缺省频道发送消息，在 ESP32 会收到：

MT1的短名：XXXXXX

反之，从 ESP32 也可以发送消息，在 APP 上收到：

MT2的短名：YYYYY

MT2 在缺省频道发送消息，ESP32 不能收到，“雌雄一体”就应该收不到。

以下是一个案例——山里的雨量计回传：

3. 其他应用

制作 Meshtastic 4G 透传网关

其实很简单，把 ESP32 换成 4G DTU，在 DTU 一侧配置 TCP/MQTT/HTTP 参数，即可实现消息透传。两个模块加上配套电源 160 元左右即可拿下，比厂家价格低很多。

打通两段 Mesh

用一个 ESP32 将两个不同频点的 Mesh 使用多串口连接起来，实现不依赖 MQTT 的消息互通。

聊天室

在以上图中 MT1 一侧通过串口也连接一个 ESP32，两个 ESP32 同时起小型聊天室，可以甩开 APP 直接在手机浏览器中进行文字聊天也很有趣。

4. 存在的问题

设备短名缺陷

短名不够人性化，为便于处理，建议使用 JSON 格式消息内容，如：

{
  "deviceId":"1234abcd",
  "status":"OK"
}

应用消息单一

仅限于通过串口互发的消息。Detection Sensor app、Position app 之类的设备自身产生的消息都不能在串口读取，在这点上，与 MQTT+JSON 模式有很大差距。但日常中消息透传也是最常用的。

PROTO 模式不尽人意

打开 Meshtastic-Arduino 的库文件看了一下，好像只有两个功能，即讨要节点清单和收发 text 消息。其它消息类同样不支持。