在业余无线电(HAM)爱好者(尤其是使用 APRS 的朋友)中,Meshtastic 这个低功耗、易部署的 LoRa 通信项目也逐渐被关注。
很多在研究 APRS(Automatic Packet Reporting System)时无意中了解到 Meshtastic 的爱好者,都会对这两种系统进行对比。
本文将结合二者的特性,从相似之处和不同点两个角度,带大家快速了解 Meshtastic 和 APRS。
一、相似之处
中继角色(Digipeater / Meshtastic 节点)
在 APRS 中,如果将对讲机或中继台配置为 Digipeater,那么它会转发所有接收到的数据包;而普通的 APRS 客户端只发送自己的数据包。Meshtastic 则更加“默认”地提供了中继功能:每个 Meshtastic 节点都能充当中继角色,转发它所接收到的所有消息。这一点类似于 APRS 里的 Digipeater 概念。
网关(iGate / MQTT Gateway)
APRS 中的 iGate 会将本地收到的 APRS 数据包上传到互联网,并与全球的 APRS 网络互通。Meshtastic 同样有基于 MQTT 协议的网关功能(MQTT Gateway),它可以将本地的 LoRa 数据上传到服务器,再与其他 MQTT Gateway 节点进行交换,实现类似 APRS iGate 的“全球互联”效果。
群组服务(ANSRVR / Meshtastic Secondary Channels)
APRS 社区中,ANSRVR 作为一个中心化的服务,让用户可以在其中订阅特定群组(例如 #APRSThursday 等),在这个群组内可实现多对多的聊天沟通。
在 Meshtastic 里,也存在类似的“Secondary Channels” 概念,用户可以订阅加入某个次要频道,通过该频道向所有在线节点发送群组消息,实现类似 ANSRVR 的群聊体验。
“数据突发”通信模式(Burst Communication)
APRS 使用 AX.25 协议,发送数据时会以 0.3 秒到 0.5 秒之间的突发发送完成;Meshtastic 则依赖 LoRa 的空中调制协议,根据不同的扩频因子和带宽设置,消息发送需要 0.5 秒至 10 秒不等。
两者都属于以相对短暂的突发方式发送数据的工作模式。
二、不同之处
Primary Channel(广播全网)
在 APRS 网络中,如果想要让所有在线的电台都收到信息,需要各方自行配置路径,并利用区域内的 Digipeater 和 iGate 才能确保传播。APRS 本身并没有一个“一键覆盖所有节点”的核心信道概念。
而 Meshtastic 中的 Primary Channel(主频道)则是默认所有节点都订阅的频道,只要在主频道发出消息,所有当前接入网络的 Meshtastic 节点都会收到。
加密(Encryption)
出于法规要求,APRS 在业余无线电频段中不可使用加密;因此 APRS 上所有信息都是明文传输。
Meshtastic 由于主要工作在免执照的 ISM 频段(如 900 MHz),并且不受业余无线电台加密的限制,因此默认可以使用加密手段来保护对话隐私:包括群组通道(私密聊天)和不同用户之间的定向消息都能加密传输。
执照要求(License)
APRS 是业余无线电协议的一部分,使用它需要持有合法的业余无线电操作证书。没有业余电台执照的人士是不能合法地在相应频段上发射 AX.25 数据信号的。
而 Meshtastic 则不需要业余无线电执照。它在 ISM 免执照频段工作,对普通用户更为友好,只需购买设备、下载官方 App,就可以快速搭建并使用。
设备成本(Equipment Cost)
一台具备 APRS 功能的手持对讲机或车台,价格通常在几百到上千元人民币(常见国际品牌的 APRS 对讲机可能 400 美元起),而 Meshtastic 设备通常不到千元,入门套件甚至几百元就足以实现完整的 LoRa 节点功能,极大降低了组网门槛。
拓展能力(Email / SMS)
APRS 社区里有许多现成的第三方服务,比如可以转发 APRS 消息到 Email 或者 SMS 短信,从而可以与非业余电台用户保持联络。在 Meshtastic 上,目前还没有官方或成熟的服务来将 LoRa 消息直接转发到电子邮件或短信,但未来可以通过软件开发或 MQTT 接口来实现,这方面有很大的拓展空间。
易用性(Simplicity)
对于新手而言,APRS 涉及许多第三方软件工具或硬件配置选项,操作比较繁琐,并且没有一个统一的官方用户界面。
而 Meshtastic 则提供了专门的 iPhone/Android App,界面更加一致和直观,大部分设置可以直接在 App 中完成,降低了门槛,更加方便初学者上手。
三、总结
对于已经熟悉 APRS 的业余无线电爱好者而言,Meshtastic 是一种新颖、有趣且易拓展的 LoRa 通信方案,与 APRS 既有相似之处(如节点中继、全球网关、群组消息、短时突发通信),也有明显的差异(如可加密、无执照需求、统一手机 App、较低的硬件成本等)。这让 Meshtastic 更加适用于一般户外活动、应急通信、小规模团队联络或对隐私需求更高的场景。
虽然目前 Meshtastic 仍缺少像 APRS 那样成熟丰富的第三方服务(例如 Email、SMS 网关等),但凭借其开源、低成本、加密与免执照的特点,加之易用的移动端操作界面,已经在全球各地快速发展,为广大无线电及通信爱好者提供了一种更灵活、易用的社区型自组网解决方案。
如果你正在研究 APRS,也不妨看看 Meshtastic。在 Meshtastic 中国社区(MeshCN.net)你可以找到更多中文资料、教程和爱好者分享,相信这会为你的无线通信体验带来不一样的惊喜。
本文作者: Hays Chan | 陈希