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大家好，我是BASHCAT...這是一篇面向一般民眾的 Meshtastic 教學文件，讓你可以快速入門 Meshtastic。
本於核心精神，開源、離網、去中心化、網狀網絡，專為在經濟實惠的低功耗設備上運行而構建：『新手入門必讀』並不會提到太多花裡胡哨的炫技(魔改射頻、多頻段組網)，但絕對可以讓你快速建立一個節點加入我們。
07/07更新：注意，Meshtastic在數據傳輸上並非絕對安全，尤其在開啟MQTT模式，未定期更換key的狀況下，更容易發發生數據洩漏、或冒名的狀況。
請不要在Meshtastic傳送機敏訊息或是個人資訊！並不要聽信任何人的指示。
至於經濟實惠呢，以最容易購買到的 Meshtastic裝置 Heltec V3 在台灣有代理商可以購買，售價約在台幣650~720。(跳至購買管道)
如果有能力，或市場買左岸的產品的朋友，也可至某寶進行採購(這邊不進行而外購買教學～)。
如果還想要更便宜，或是動手能力更好的朋友，可以參考下面影片採用ESP32+SX12xx系列構成，當然這需要相關的編程經驗或是，多花點心力來建構：
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2024/05/03 北台灣節點分佈
2024/06/29 北台灣節點分佈
Meshtastic 簡介
台灣頻道快速 QRCODE
(https://meshtastic.org/e/#CgMSAQEKNxIgisDhHrNpJPlGX3GBJBX6kjuK7KQNp4Z0M7OTDpnX5N4aBk1lc2hUVyUBAAAAKAEwAToCCBAKNhIgy1HciVgpl5Hzh05KJUe_umWUH8XhG3UjR1rvZHfUHFUaClNpZ25hbFRlc3QoATABOgIIIAo2EiDLaOd_zp9Ol__gAUB_6YLBvNGjGkJXQ_3R2omjT7D9JhoKRW1lcmdlbmN5ISgBMAE6AgggEg4IATgIQANIAVARWBBoAQ
Meshtastic Taiwan Community 臺灣鏈網 社群簡介
Meshtastic 介紹 by 何封
Meshtastic官方連結 https://meshtastic.org/
An open source, off-grid, decentralized, mesh network built to run on affordable, low-power devices
Meshtastic 採用 LoRa，一種遠端無線電協定，與 HAM 無線電操作不同，該協定可在大多數地區廣泛使用，無需額外的許可證或認證。
這些無線電旨在重新廣播它們收到的訊息，形成網狀網絡。此設定可確保每個群組成員（包括距離最遠的成員）都可以接收訊息。根據所採用的設定，Meshtastic 裝置支援最多可以同時與其他 100 個裝置互動。
此外，Meshtastic 裝置可以與一部手機配對，讓朋友和家人可以直接向您的 Meshtastic 裝置發送訊息，然後你就可以在 Meshtastic 裝置和手機上看到來自朋友的訊息。值得注意的是，每台 Meshtastic 設備一次只能和一臺手機連線（透過藍牙連線的狀況）。
Meshtastic 使用場景
面對兩岸局勢
在台灣，兩岸緊張局勢可能導致通訊中斷或被干擾，特別是在軍事演習或其他安全事件發生時。Meshtastic 能在這些情況下提供一個可靠的通訊網絡，因為它不依賴於傳統的通訊基礎設施。即使在手機網絡不穩定或中斷的情況下，人們仍然可以通過 Meshtastic 裝置保持聯繫，進行基本的溝通和組織應對措施。
面對地震和其他天災
台灣位於太平洋地震帶，經常發生地震，強震可能會導致嚴重的基礎設施損壞，包括破壞通訊塔和電力網絡。在這些災害發生後的首幾小時，迅速而可靠的通訊尤其重要。Meshtastic 裝置由於其耐用性和獨立於傳統網絡的特性，成為災害應對中一個寶貴的工具。它可以幫助救災團隊協調行動，有效進行搜救任務，並且在關鍵時刻使受災居民得以互相聯繫和提供彼此支持。
地震通報機制目前測試中
使用英文的地震報告，也可以在OLED有良好的顯示效果
目前已先改為中文，主要因為單筆訊息上限為228字元，英文如直接採用氣象局報告，會出現無法傳輸狀況(待修正)
登山救助
台灣的山岳地形吸引了大量的登山愛好者，但山區常常面臨信號涵蓋不足的問題，尤其在偏遠和高海拔地區。在這些情況下，Meshtastic 提供了一個獨特的解決方案，可以極大地增強山區救援的效率和安全性。
Meshtastic 能做到那些事？
通訊連接
在偏遠地區進行登山活動時，常規的手機信號可能無法涵蓋，這時 Meshtastic 裝置與裝置之間，能夠自行建立出網路，讓隊員間可以相互通訊，即使在崇山峻嶺之中也不會失聯。這對於在遇到緊急情況時快速反應至關重要。
即時位置共享
利用 Meshtastic 的地圖和 GPS 功能，隊員可以實時分享他們的位置。這對於救援隊來說是一個寶貴的功能，因為他們可以即時確定失蹤者的最後位置，並更有效地計劃搜救路線。
救援協調
在發生意外時，快速的協調救援行動是救援成功的關鍵。Meshtastic 能夠幫助救援隊伍在沒有其他通訊手段的情況下，通過裝置直接協調救援行動，包括安排救援路徑、調配資源及處理突發狀況。
新手入門必讀(入門)
在台灣，LoRa (Long Range) 射頻技術的使用需符合國家通信傳輸委員會 (NCC) 的相關規範與標準。這些規範確保了射頻技術的使用不會干擾其他無線通訊服務，並且保護用戶的隱私與安全。
Part 1：環境建置
其實建置 Meshtastic 就像是組電腦一樣，你可以選擇套裝電腦，或是有動手能力的，也可以自行組裝，因為 Meshtastic 架構開源的特性，你也可以自行修改程式原始碼執行，但相對的門檻較高。
給新手的提示：
1. 任何射頻裝置，請務必先安裝天線後再進行開機，Meshtastic 也是一樣，要養成好習慣。
2. 請在確認接下來不會需要使用藍牙與裝置連線時，才開啟WI-FI模式。Meshtastic ESP32 的開發板可以開啓 WI-FI 功能，但只能藍牙/WI-FI二選一，不小心開啟的朋友可以透過電腦+裝置IP與裝置連線，或者是使用 USB 與電腦或是安卓手機連線後重新開啓藍牙功能，不一定要重新刷韌體喔。
3. iOS版本中 設定>裝置>Managed Device 選項在尚未完成所有配置前，請先不要開啟，否則會無法透過BLE進行設定，可以跟第2點一樣進行 USB 與電腦或是安卓手機連線後修改回來唷。
快速懶人包
1.硬體的選擇
入門建議使用 HeltecV3、登山與戶外運動者可嘗試跨國購買 LILYGO TTGO T-Echo
2.確認韌體版本或是燒寫韌體
Meshtastic 功能還在持續成長中，若有需要更新韌體，可以參考 https://www.facebook.com/groups/meshtastictw/permalink/414578450951353/
3.軟體設定
需要設定的有：
使用藍牙連上設備，輸入 Meshtastic 裝置螢幕上顯示的 PIN 碼
裝置使用地區原先預設是 UNNET，請設定為 TW
設定裝置的長名稱與短名稱
點擊本文章的 QRCODE，或使用掃描方式，加入臺灣的頻道（可以視爲聊天室）設定
4.發送數據
可以挑選頻道（聊天室）：MESH TW 或是 SignalTest 跟大家打聲招呼
5.設定 GPS 或開啟 FixedGPS 資訊
再次貼心小提醒，任何射頻裝置，在設備上電前，請確保天線安裝妥當，並且安裝正確的頻率，否則可能損害設備
硬體篇
| 照片 |
介紹 |
補充資料 |
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Heltec V3- 這款裝置結合了 ESP32 和 LoRa，並有一個 OLED 顯示器，方便顯示訊息和狀態(也是目前台灣最多人使用的裝置)。 |
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TTGO T-Beam - 擁有 GPS 模組和 LoRa 無線模組，背後有一組 18650 電池座，非常適合戶外使用。也相當容易從網路上找到對應的外殼進行 3D 列印。 |
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NRF52840 - ，可使用原廠開發板或購買台灣勁達 EVB ，此項為低功耗的藍牙開發板，但不具有 WI-FI 功能，入門門檻較高，適合有長時間待機的節點使用。 |
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RAK4631 - 這是一個模組化解決方案， NRF52+LoRa 整合模組的方案。適合配合太陽能板搭建節點。 |
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LILYGO T-Echo - 這是一臺開箱即用的裝置，採用 NRF 技術與電子紙螢幕，因此會比 ESP32 系列裝置來的省電。內建 GPS，因此會主推給登山愛好者。目前臺灣沒有代理，需從海外購買。 |
|
- 要如何與 Meshtastic 裝置連線
根據不同裝置所可以使用的介面與工具不同，大致上可分為：
- BLE 低功耗藍牙進行連接（建議的連線方式）
- USB 介面 內部 USB to TTL 連接 可配合桌面應用程式或是
- WIFI 連接
- Android 手機 OTA連接 作為 NRF52 系列的一個韌體更新方式
韌體篇
通常在台灣購買 HeltecV3 時，可以付費請商家協助進行韌體的更新。
如果買到的設備無預先燒錄韌體，可以參考下方 flaher 工具，裡面可以選擇不同廠牌的裝置與版本。
https://flasher.meshtastic.org/
使用工具前要先進入燒綠模式(ESP32base)，有兩個方式：
~1. 在未接電的狀況下，按住 PROG/BOOT 按鈕：在連接電源或 USB 線之前，按住此按鈕，上電即會進入。
2. 在已接電的狀況下連接裝置：在繼續按住 PROG/BOOT 按鈕的同時，按下RST後釋放RST，此時PROG/BOOT才能將其放開。
這邊有詳細說明 by 何封：
https://www.facebook.com/groups/meshtastictw/permalink/414578450951353/
軟體篇
射頻篇
- 在臺灣，LoRa 的合法使用頻段爲 920Mhz ~ 925 Mhz。
- 台灣 Meshtastic 預設使用 923Mhz，切換到其他頻段，不但會有違法的風險，也會無法和其他裝置通聯。
- 補充資訊
- LoRa（Long Range） 915 MHz 頻段是一種專為長距離低功耗通訊設計的技術，具有幾個顯著特性，使其在各種應用中都非常實用。以下是 LoRa 915 MHz 頻段的一些關鍵特性和可能的影響因素：
- LoRa 915 MHz 的特性
長距離傳輸：LoRa 915 MHz 能夠提供遠距離的無線通訊能力，常見的通訊距離可以達到2-5公里（城市環境）和15公里（開放或郊區環境），這得益於其低數據傳輸速率和強大的信號調變技術。
高穿透力：915 MHz 頻段具有良好的建築物穿透能力，這使其在城市和室內環境中也能保持較好的通訊連接，適合於室內外結合的應用。
低功耗：LoRa 技術以其極低的功耗著稱，這使得在電池供電的設備上非常實用。
- 受影響的因素
干擾：由於 915 MHz 是非授權頻段，它可能會受到其他使用相同或相鄰頻段設備的干擾，例如：其他無線設備、手機基地台、某些家用電子產品等。
地理和環境因素：山脈、高樓、樹木等自然和人造障礙物可以影響 915 MHz 信號的傳播距離和品質。
天氣條件：極端的天氣條件，如雨、雪和濃霧，可能會減弱射頻信號，尤其是在更長的傳輸距離上。
法規限制：不同國家和地區對於 915 MHz 頻段的使用有不同的法規限制，這可能會影響設備的功率輸出、頻道分配和運作模式。
Part 2：基本功能
裝置形態
| 裝置角色 |
描述 |
最佳使用場景 |
| CLIENT |
可連接應用程式或做爲獨立的消息傳送裝置。 |
一般人在使用時都是選擇這個。支持客戶端應用。 |
| CLIENT_MUTE |
不轉發其他裝置的數據包的裝置。 |
當設備需要參與網絡，但不協助轉發接收到的數據包時，以減少網絡負荷的情況。 |
| CLIENT_HIDDEN |
僅在需要時廣播，以實現隱蔽或節省電力。 |
用於隱藏/秘密部署或在仍參與網絡的同時減少空中時間/功耗。 |
| TRACKER |
優先廣播 GPS 位置數據包。 |
跟踪個人或資產的位置，特別是在需要即時且高效的位置更新的情境中。 |
| LOST_AND_FOUND |
定期向預設頻道發送位置消息以協助找回設備。 |
用於協助找回丟失的設備。 |
| SENSOR |
優先廣播遙測數據包。 |
在需要收集環境或其他感測數據的情景中部署，具有高效的能源使用和頻繁更新。 |
| TAK |
最佳化 ATAK 系統通信，減少常規廣播。 |
與 ATAK 系統整合（通過 Meshtastic ATAK 插件），用於戰術或協調操作中的通信。 |
| TAK_TRACKER |
啟用自動 TAK PLI 廣播並減少常規廣播。 |
獨立的 TAK PLI 整合，用於戰術或協調操作中的通信。 |
| REPEATER |
通過最小開銷中繼消息來擴展網絡涵蓋的基礎設施節點。不顯示在節點列表中。 |
最佳放置於戰略位置以最大化網絡整體覆蓋。設備在拓撲中不顯示。 |
| ROUTER |
通過中繼消息擴展網絡覆蓋的基礎設施節點。顯示在節點列表中。 |
最佳放置於戰略位置以最大化網絡整體涵蓋。設備在拓撲中顯示。 |
| ROUTER_CLIENT |
ROUTER 和 CLIENT 的結合體。不適用於移動設備。 |
放置於戰略位置，需要優先路由的設備，同時也充當標準 CLIENT。 |
不同模式下工作狀態
| 裝置角色 |
BLE/WiFi/序列埠 |
螢幕啟用 |
耗電量 |
重傳 |
優先路由 |
在節點列表中可見 |
| CLIENT |
是 |
是 |
常規 |
是 |
否 |
是 |
| CLIENT_MUTE |
是 |
是 |
最低 |
否 |
否 |
是 |
| CLIENT_HIDDEN |
是 |
是 |
最低 |
僅本地 |
否 |
否 |
| TRACKER |
是 |
否 |
常規 |
否 |
否 |
是 |
| LOST_AND_FOUND |
是 |
否 |
常規 |
否 |
否 |
是 |
| SENSOR |
是 |
否 |
高 |
否 |
否 |
是 |
| TAK |
是 |
可選 |
常規 |
是 |
否 |
是 |
| TAK_TRACKER |
是 |
可選 |
常規 |
是 |
否 |
是 |
| ROUTER |
否1 |
否 |
高 |
是 |
是 |
是 |
| ROUTER_CLIENT |
是 |
是 |
最高 |
是 |
是 |
是 |
| REPEATER |
是 |
否 |
高 |
是 |
是 |
否 |
如何讓節點出現在地圖中
https://www.facebook.com/groups/meshtastictw/permalink/415687787507086/
建立/加入網絡
MQTT 使用與設定
若你所在區域的 Meshtastic 覆蓋率還不高，或是因爲四週都是高樓大廈導致無法穩定的收到其他裝置的 LoRa 訊號，那你就需要需要開啓 MQTT ，來利用網際網路傳送訊息，設定方法如下：
發送和接收訊息
教使用者如何透過裝置發送文本訊息和接收來自其他裝置的訊息。
Part 3：進階使用
- 自訂設定 - 解釋如何通過應用程式自訂裝置設定，如更改頻率、調整發射功率等。
- 群組通訊 - 介紹如何在 Meshtastic 裝置間設立和管理群組通訊。
- 連接外部設備 - 講解如何將 Meshtastic 裝置與其他設備如： GPS 或氣象儀器連接。
Part 4：日常維護與常見問題
日常維護
對於太陽能節點
1. 檢查太陽能板清潔度：
定期清潔太陽能板，去除灰塵、污垢或其他異物，這些都可能阻擋陽光，影響充電效率。
2. 檢查電池狀態：
定期檢查電池是否需要更換。太陽能系統中的電池壽命有限，長時間使用後可能需要更換。
3. 檢查接線和連接：
確保所有接線緊固且無腐蝕。接線的松動或腐蝕都會影響系統效能。
確認系統充電和放電效率：
定期檢查系統的充電和放電效率，確保太陽能板和電池工作正常。
對於室內LoRa節點
1. 設備擺放位置：
確保LoRa節點放在通風良好且無電子干擾的地方。避免放置在熱源附近或密封環境中，以免影響性能和壽命。
2. 定期檢查和重啟設備：
定期檢查設備運行狀況，偶爾重啟設備可以清理內存並解決一些暫時性的問題。
3. 更新固件和軟件：
定期檢查並更新節點的硬體和軟體，以確保所有功能都能正常工作並擁有最新的安全性更新。
監控訊號強度和連接穩定性：
監控節點的訊號強度和連接穩定性，確保訊號覆蓋範圍內無死角，且通信穩定。
常見問題
Q.為什麼 GPS 一直沒有訊號？
A.GPS 需要於是外使用才能有效進行尋星，當搜到一定數量時，在裝置螢幕上，或是 app 端可以查看到當前座標，或衛星數量。
Q.為什麼我的 app 畫面跟群友的不太一樣？
A.目前 Meshtastic 在手機端支持的兩大平台(iOS&Android)，它們的使用邏輯，與操作方式皆有不同，甚至一些較新的功能會出現在其中一個平臺上，但另一個平臺卻無法使用。另外補充，iOS 可以長按訊息進行進行『回覆』與『回覆表情符號』的功能，但 Android 只能看到訊息依序出現，所以使用 iOS 的朋友要注意一下，Android 朋友實際上看不到你是針對哪一條訊息回覆。
Q.設備只有充電指示燈有亮，顯示器與藍牙都連不上?
A.請先檢查是否為韌體異常，檢查方式可以使用帶有數據傳輸功能的USB線接上板子。注意，有少部份的USB線材並沒有D+D-數據傳輸線(如行動電源送的)，會導致無法排查問題，接上後使用baudrate 115200，連上端口，這時可以按下RST查看打印訊息，正常如下圖：
如果沒出現則需要重新下載韌體到板子上。
Q.Heltec v3 能否關閉電源？
A.長按裝置左上角的按鈕 5 秒鐘，當螢幕顯示 Shutting Down 時就是成功了。按下同一顆按鍵即可喚醒。若是喚醒後感覺秀抖秀抖，可以按一下裝置左下角的按鍵，重新開機。
Q.T-beam能否關閉電源？
A.長按設備上的電源開關5秒鐘。當設備開機後，通常會有指示燈亮起或OLED顯示LOGO，設備已經成功開機，關機操作也是一樣。
Q.為什麼通訊距離這麼短？
A.LoRa 和無線電一樣，容易遭遇遮蔽干擾，尤其是建築物，盡可能於『視距通訊』(Line of Sight, LOS)與對方通訊。視距通信是指在發射器和接收器之間的通信路徑上，沒有任何障礙物阻擋，因此信號可以直接傳遞。在視距範圍內，無線電信號的傳輸會更加清晰和穩定，經過實際測試，在沒有阻擋的狀態下，透過 Heltec v3 就可以從林口與汐止的裝置成功通訊。而由於城市內建築物很多，因此會建議大家在自家頂樓架設 Meshtastic 太陽能節點，就可以從高處與遠處的裝置做通聯，由頂樓的節點把資訊轉發給樓下的住戶（也就是你）。
Q.HeltecV3 可以工作多久？
A. HeltecV3 採用 ESP32 方案，基本待機功耗為 120~130mA
可配合
https://www.digikey.tw/zh/resources/conversion-calculators/conversion-calculator-battery-life
進行待機計算，但要注意計算結果為預估值，實際仍依照電池壽命與使用環境有影響。
Q.我手上有許多設備，但為在家測試時，通訊時有時無？
A.當多個 Meshtastic 設備處於彼此非常接近的位置，並且同時嘗試通信時，可能會發生一種稱為信道飽和或信號干擾的現象。這種情況發生的原因主要是因為所有設備都在同一無線頻段上發送信號，從而導致類似蛙群『共鳴』的狀況。
- 可以嘗試關閉幾組設備，或是將其距離拉開。
- 可以嘗試從原本的『長距離 快速』切換爲『短距離 快速』的傳輸方式。不過切換後，會無法和其他『長距離 快速』的裝置透過 LoRa 連線。（MQTT 連線則是不影響）
Q.433Mhz 與 915Mhz 傳輸的差異？
A.在無線通訊領域中，433 MHz 和 915 MHz 都是常用的無線電頻率，主要用於低功耗的短距離通訊，例如物聯網(IoT)裝置、無線遙控器和一些家庭自動化系統。這兩個頻率帶有各自的特點和應用上的差異：
- 法規限制：
433 MHz：這個頻率在歐洲和亞洲廣泛使用，但在美國和加拿大的使用受到更嚴格的限制。
915 MHz：主要在美國使用，這個頻率在美國允許較高的發射功率，這使得通訊距離可以更遠。在其他地區，如澳大利亞和一些亞洲國家，也有被使用，但可能有不同的法規限制。
- 通信距離和穿透能力：
通常來說，較低的頻率（如433 MHz）可以提供更好的穿透能力（例如穿過牆壁和其他障礙物），但可能有較低的數據傳輸速率。
915 MHz 頻率提供較高的數據傳輸速度，但其穿透能力相比433 MHz 要差一些。
- 干擾和擁擠：
由於433 MHz 在多個地區使用較為普遍，可能會遇到更多的干擾，尤其是在人口密集的地區。
915 MHz 雖然在美國較為常用，但由於其使用範圍較窄，相對的干擾可能會較少。
- 應用範圍：
433 MHz 適合需要大範圍覆蓋且對數據速率要求不高的應用，如某些類型的家庭自動化系統。
915 MHz 則適用於需要較高數據傳輸速度或較短通訊距離的應用，例如某些高速的物聯網應用。
Q.為甚麼我的 iOS app，裝置的設定選單突然不見了？QAQ
這可能表示你與你的裝置現在是處於斷線的狀況(藍牙)，請檢查連線確認是否正確連線，或者將 iOS 系統中的藍牙設置移除後重新配對，如配對後仍相同狀況，應該是有去設定到使用者管理的選單，解決辦法有兩種:
- 重新刷韌體，需要完全抹除設置
- 使用USB接口連接上電腦後，並使用Web Tools進行重新設定
https://client.meshtastic.org/
位置在Radio Config>Device>Managed
Q.藍牙裝置『偶發』連不上？
Meshtastic 使用 BLE 藍牙連線，只能支持同一時間一組裝置，所以連不上時可以依據下面方式確認：
- 確保只有一個裝置連上 Meshtastic，如果有使用其他手機或是電腦，有可能會被自動連線占用，請其藍牙關閉或是『遺忘該藍牙裝置』後重新配對，查看是否恢復。
- 如果有經過韌體重刷的動作，請於手機端進行『藍牙裝置遺忘』後重新配對，查看是否恢復。
- 使用 nrf connect app 進行 BLE Scan，查看是否因為訊號不穩定導致連線失敗。
學習資源
進一步學習資源 - 提供進一步學習的資源，包括官方文檔、在線論壇和社群。
購買管道
各種材料、裝置，可以在這裡買
- Heltec v3 開發板
- RAK WisBlock 開發板、太陽能裝置
- 3D 列印外殼
場勘使用(RF通訊測試)
https://www.facebook.com/groups/meshtastictw/posts/449545847454613/
走火入魔XD(進階延伸)
好還要更好的天線
Q. 我的天線太爛了，我要更好的天線！！（急！在線等...
A. 我知道你很急，但你先別急。
待我娓娓道來，Meshtastic 這個開源、離線、去中心化的網狀網路系統，特別設計來運行在價格合理且低功耗的設備上。它基於網狀網路的特性，可以利用LoRa節點進行協力轉發，從而擴展通信距離。當你發出的訊息在地圖上顯示，被一些素未謀面的朋友的節點轉發時，這正展示了 Meshtastic的核心價值。
因此，即使是性價比高的射頻設備，也能有效地進行通訊，不一定需要頂級的天線品質。
對於天線的要求可以不需要達到最高標準，依然能夠達成良好的通訊效果，這才是Mesh用眾人的力量來實現廣域的通聯。
想要更多功能的原始碼修改
使用 vscode + platfomrIO
https://github.com/meshtastic/firmware/tree/master
我要漂亮的外殼
https://www.printables.com/model/741974-h1-case-for-heltec-v3-running-meshtastic/files
https://www.thingiverse.com/search?q=Heltec+V3&page=1
我要更大的發射功率(請注意當地法規)
如何提升接收的靈敏度
ATAK
https://www.facebook.com/groups/861791915202978
等待整理
tags: Meshtastic lora
本文最初發布於 HackMD @BASHCAT。
