Meshtastic и LORA — проприетарщина с ложной популярностью?

Вся эта возня по раздуванию популярности Meshtastic — как дешёвые бусы для папуасов: высокая доступность чипа (цена), приличные характеристики чипа (бусы блестят) и больше ничего.

Радиотехнически, LORA — это лютая проприетарщина: вся реализация в закрытом чипе Semtech, который как чёрный ящик во что-то модулирует-демодулирует ваш битовый поток, но чертежи чипа тебе не дадут. Даже прекрасно расписаны эти структуры посылок из чирпов, но как с ними работать физически — никто вам не скажет: успехов это демодулировать из эфира без чипа Semtech. Если взять RTL-SDR приёмник и попытаться реализовать какие-то алгоритмы руками на сишечке, то в дурку увезут достаточно быстро. В случае успеха, бедный проц будет пыхтеть делая 120 штуки FFT-4096 в секунду и гору всяких операций вокруг с децимациями и фильтрациями и сдвигами и поисками (мы хотим уверенно принимать эти посылки из-под уровня шумов, ничем не проигрывая эталонной реализации, а не принять яркие чирпы и демодулировать глазами). Судя по гуглу, что-то ниже Raspberry PI 5 с жуткими оптимизациями сразу умрёт. Демодулировать это из эфира энергетически бюджетно от батарейки — только проприетарный ASIC Semtech. Размер статей и количество грёбли и изысканий от китайских гениев, пытавшихся это демодулировать — на уровне астрофизических открытий.

Во всей истории с LORA ценна популяризация идеи «небольшой мощностью под уровнем шума передадим маленький пакетик на 5 километров». Но прикосновение к этой идее покупкой готового закрытого чипа — небольшой вклад в дело. С тем же успехом можно ощущать свою прогрессивность просто включив древний Wi-Fi 802.11b — там тоже всё нетривиально и ещё более увлекательно, чем в LoRA, хотя эмоционально уже никого не штырит.

Между тем, при наличии интереса к современной цифровой радиотехнике и этим прикольным вопросам энергетики и доставания чего-либо из-под шумов, современный пытливый ум имеет все возможности придумывать и реализовывать свои физические передатчики-приёмники чуть более чем любой сложности: на Aliexpress полно всяких LibreSDR за 12 тыр с FPGA zynq7020 + AD9363 на борту — народ на них даже wi-fi точки доступа поднимает и нелегальные базовые станции (хотя на этой мощности сигнал за пределы оконного стекла и не вылетит из вашей комнаты).

• Нобелевский лауреат и радиолюбитель Джо Тейлор со знакомым-братюней Стивом Фрэнком придумали где-то в 2017 году модуляцию FT8, чтобы гонять 77-битные посылки по КВ: оно под шумами живёт даже круче чем LoRa: -25 Дб против -17 Дб. Что мешает перенести на условные 433 мгц и чуть подшаманить?

• Можно взять коды голда длиной 511 бит и сделать DSSS. Вытаскивание из-под шумов получится таким же как у LoRa. Если загнать 1 килобит трафика, то это пожрёт полосу 600 килогерц примерно. На мощности 0.5 ватт это единицы километров в городе. А можно поиграть параметрами, увеличить длину кодов до 1023 (как в GPS, бугага) или ещё больше, понизить трафик и пробить подальше. 1 килобит для лоры жирно, можно опуститься на её уровень и возможно даже уделать. Высрать подобную посылку в эфир для LibreSDR — где-то жалкие проценты от её возможностей, отработав технологию можно купить FPGA-AD-платку подешевле и реализовывать устройства уже массово там.

• Есть ещё MFSK (JS8Call) — но там нужен TXCO, преимущества подходов выше в полном забитии на стабильность частоты.

• Можно оставить чирпы (CSS) как в Lora, но сильно упростить преамбулу и её детекцию: встречные одновременные чирпы, длиннее преамбула, меньше возни в детекцией.

• Можно сделать как в старинной спутниковой связи: модуляция без методов расширения спектра, но удар по шуму всякими кодами избыточности LDPC — модуляция — банальный BPSK, принимашь хрень и мясо, а потом восстанавливаешь из горы избыточных бит. Подход плоховатый, но как-то работает. Под уровнем шума не живёт никак, зато при нахождении примерно на уровне шума скорость выше Lora в разы.