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XIAO ESP32-S3&Wio SX1262 キット

Meshtastic® は、手頃な価格で低消費電力のデバイス上で動作するように構築された、オープンソースでオフグリッド、分散型のメッシュネットワークです。Seeed Studio は、ホビイストや産業ユーザー向けに、すぐに使える Meshtastic デバイスの包括的な範囲を提供しています。XIAO ESP32S3 & Wio-SX1262 キットは、meshtastic 開発者やメーカーにとって柔軟なソリューションです。

ファームウェアのフラッシュ

note

2024年10月24日より前に XIAO ESP32S3 & Wio-SX1262 キットを購入された場合は、このステップバイステップのチュートリアルに従ってデバイスにファームウェアをフラッシュしてください。ファームウェアの更新に NRF-OTA を使用しないでください。デバイスが完全に動作しなくなる可能性があります。

ステップ 1: まず、ブラウザを開いて https://flasher.meshtastic.org/# にアクセスします。Chrome または Edge ブラウザが必要です。

ステップ 2: 次に、適切な USB ケーブルを使用してデバイスを PC に接続します。電源を切ってから、USB ケーブルを接続する際に BOOT ボタンを押し続ける必要がある場合があります。

ステップ 3: 以下の指示に従って、後続のフラッシュ操作を実行します。デバイスとして "Seeed XIAO S3" を選択し、ファームウェアとして最新のものを選択してから、"Flash" をクリックします。以前のファームウェアを上書きしたい場合は、"Full Erase and Install" にチェックを入れることを忘れないでください。

ソフトウェア概要

Meshtastic は、Android アプリ、Apple アプリ、Web クライアントなど、ユーザーが選択できる複数のプラットフォームソフトウェアを提供しています。また、開発者が使用するための Python CLI、Linux Native、統合方法も提供しています。

具体的な情報については、Meshtastic の公式ウェブサイトを参照してください。

  • Android App: Android アプリケーションは F-Droid リポジトリと Google Play Store で利用できます。これにより、Bluetooth、Wi-Fi(同じネットワーク上の場合)、または USB On-The-Go(OTG)を介して Android フォンから Meshtastic デバイスに接続できます。
  • Apple App: App Store で利用できます。デフォルトでは、iOS 用の Meshtastic アプリはネイティブオフライン Apple Maps の使用をサポートしています。
  • Web Client: Meshtastic Web は、ブラウザで直接実行される Meshtastic クライアントです。
  • Python CLI: Python pip パッケージは "meshtastic" コマンドライン実行可能ファイルをインストールし、ネットワーク経由で送信されたパケットを JSON として表示し、meshtastic デバイスからのシリアルデバッグ情報を確認できます。
  • Linux Native: デバイスソフトウェアは、Portduino フレームワークのおかげでネイティブ Linux マシン上でも実行できます。
  • Meshtastic Integrations: Meshtastic エコシステムは高度に拡張可能で、多数の既存のソフトウェア製品やプロジェクトとの簡単な統合を可能にします。

デバイス接続

Meshtastic を使用する前に、まずデバイスを接続する必要があります。接続方法は2つあります。1つ目は拡張ボードを使用する方法で、対応する情報がディスプレイに表示されます。その後、反映された情報に従って対応するプラットフォームで設定を行うことができます。2つ目は XIAO と Wio-SX1262 モジュールを接続し、シリアルポートツールを使用してノード ID とパスワードを取得する方法です。

バッテリーへの接続

XIAO ESP32S3 には内蔵の電源管理チップがあり、バッテリーを使用して XIAO ESP32S3 を独立して電源供給したり、XIAO ESP32S3 の USB ポートを通じてバッテリーを充電したりできます。

XIAO にバッテリーを接続したい場合は、保護回路付きの適格な充電式3.7V リチウムバッテリーの購入をお勧めします。バッテリーをはんだ付けする際は、正極と負極を区別するよう注意してください。電源の負極は USB ポートに最も近い側にし、電源の正極は USB ポートから離れた側にする必要があります。

拡張ボードへの接続

ファームウェアをフラッシュして Meshtastic アプリをダウンロードした後、拡張ボードは接続や Grove センサーやモジュールを簡単に追加するなどの追加アプリケーションに適したツールになります。

ステップ 1: 接続するデバイス(「デバイス」など)の電源が入っており、検出可能な状態であることを確認します。そして、携帯電話で Meshtastic アプリを開きます。

ステップ 2: Meshtastic アプリで、右下に "+" アイコンがあります。それをクリックして、アプリが近くの接続可能なデバイスのスキャンを開始させます。次に、OLED ディスプレイに表示されている対応するデバイス ID を選択します。

ステップ 3: 正しく選択されたら、OLED ディスプレイに表示されているコードを入力します。ボタンを押してディスプレイを切り替えます。

ボタン機能:

  • 1回押すと画面を切り替えます。
  • 2回押すとブロードキャストします。
  • 3回押すと GPS モードを切り替えます。

ステップ 4: LoRa 地域を設定すると、デバイスが再起動します。

ステップ 5: 再起動が完了すると、デバイスの状態を Meshtastic アプリと OLED ディスプレイで確認できます。

シリアルポートツール

お好みのシリアルポートデバッグツールを選択してください。以下では Mac の Comtool を例に説明します。serial 接続を選択し、対応するポートを選択し、ボーレートを 115200 に設定し、RTS と DTR をオンにします。接続を開くと、接続データを確認できます。 "nodenum" を検索して、対応するノード ID を見つけます。デフォルトのパスワードは 123456 です。

tip

nodenum の最後の4桁は、meshtastic アプリによって発見されるデバイス番号 ID です。例えば、"nodenum 0x9e20d02c" は meshtastic では "Meshtastic_d02c" になります。

SX-1262 への接続

SX-1262 は B2B インターフェースを介して Xiao ESP32-S3 に接続できます。SX-1262 は SPI を使用して Xiao ESP32-S3 と通信します。

warning

互換性のある SX-1262 はキット内でのみ購入できます。

Wio Tracker T1000-E との通信

ステップ 1. wiki に従って Wio Tracker T1000-E を接続します。

ステップ 2. 以下の設定が Meshatastic 用の XIAO ESP32S3 の設定と同じであることを確認してください。

  1. デバイスのアクティベーションとセットアップ
  • 両方のデバイスの電源が入っており、正常な動作状態にあることを確認します。
  • デバイスの無線通信機能(Bluetooth、LoRa など)が有効になっている必要があります。関連する設定を確認して、誤ってオフにされたり制限されたりしていないことを確認してください。
  1. 距離と信号強度
  • 2つのデバイス間の距離が遠すぎてはいけません。初期テストの結果、2 dbm IPEX アンテナを使用した Meshtastic 用 XIAO ESP32S3 の通信距離は 2.5 km を超えています。一般的に、より開放的な環境では、20 km を超えることができます。
  1. ネットワーク設定
  • デバイスが同じネットワークモードまたはチャンネル設定にあることを確認します。Meshtastic APP を使用して同じ 'lora region' と 'Modem preset' に簡単に設定できます。

ステップ 3. Wio Tracker T1000-E との通信

接続されると、Meshtastic ネットワークを通じてメッセージの送受信を開始できます。メッセージはテキストベースであったり、デバイスとアプリの機能に応じて追加機能をサポートしたりする場合があります。また、ネットワークアクティビティを監視し、現在接続されてアクティブなデバイスを確認することもできます。

センサー接続

meshtastic アプリケーションでは、XIAO esp32s3 キット付きの Wio-SX1262 は幅広いセンサーをサポートできます。XIAO 拡張ボードと組み合わせて使用すると、多数の Grove センサーをサポートできます。こちらをご確認ください。さらに、GNSS アドオンモジュールと組み合わせると、GPS 機能を持つ meshtastic 内で最小のモジュールを形成します。

温度・湿度センサー

DHT20 温度・湿度センサー

ステップ1: Grove DHT20センサーをXIAO拡張ボードに接続します

ステップ2: Meshtastic APPでDetection Sensorを有効にします

GNSSセンサー

XIAO用L76K GNSSモジュール

初期設定

note

詳細については、Meshtasticを参照してください。

無線設定

Meshtasticファームウェアにはいくつかの設定セクションがあり、これらは小さな管理メッセージとしてメッシュ上で送信できるように分割されています。

名前説明
BluetoothBluetooth設定オプション:有効、ペアリングモード、固定PIN。
Channelsチャンネル設定オプション:インデックス、役割、設定。
Deviceデバイス設定オプション:デバイス役割、シリアル出力、デバッグログ、工場出荷時リセット。
Displayディスプレイ設定オプション:画面オン時間、自動カルーセル間隔、常に北を指す、GPS形式。
LoRaLoRa設定オプション:地域、モデムプリセット、最大ホップ数、送信電力、帯域幅、拡散係数、符号化率、周波数オフセット、送信無効、受信配列無視。
Networkネットワーク設定オプション:WiFi有効、WiFi SSID、WiFi PSK、WiFiモード、NTPサーバー。
Position位置設定オプション:GPS有効、GPS更新間隔、GPS試行時間、固定位置、スマートブロードキャスト、ブロードキャスト間隔、位置パケットフラグ。
Power電源設定オプション:充電電流、省電力、電源喪失後のシャットダウン、ADC乗数オーバーライド、Bluetooth待機間隔、軽量スリープ間隔、最小ウェイク間隔。
Userユーザー設定オプション:長い名前、短い名前、ライセンス有無。

モジュール設定

モジュールはファームウェアに含まれており、ユーザーがメッシュやデバイスの機能を拡張できます。

名前説明
Ambient LightingNCP5623 I2C RGB LEDの明度を調整します。
Audio特定のデバイスでCodec2音声通信のサポートを有効にします。
Canned Messageロータリーエンコーダーなどの入力デバイスを使用して、デバイスから直接送信する定型メッセージを設定します。
Detection Sensor指定されたハイ/ロー状態を監視するGPIOピンを設定し、テキストアラートを送信します。
External Notification受信メッセージは、デバイスに接続した回路(LED、ブザーなど)を使用してアラートできます。
MQTTパケットをMQTTサーバーに転送します。これにより、ローカルメッシュのユーザーがインターネット経由で別のメッシュのユーザーと通信できます。
Neighbor Info0ホップ隣接ノードの情報をメッシュに送信します。
Paxcounterノードを通過するBLEおよびWiFiデバイスの数をカウントします。
Range TestGPS位置情報付きメッセージを一定間隔で送信し、デバイス間の通信距離をテストします。送信者として設定されたデバイスと受信者として設定されたデバイスが(少なくとも)1台ずつ必要です。受信者は受信したすべてのメッセージをCSVにログ記録します。
Remote Hardwareメッシュ経由でGPIOステータスをリモートで設定・読み取りします。
Serial Moduleシリアルポート経由で文字列を送信することで、メッシュ間でメッセージを送信します。
Store & Forward切断されたクライアントがメッシュに再参加した後の配信のため、デバイスにメッセージを保存します。
Telemetryデバイスにセンサーを接続し、定期的にメッシュに測定値を送信します。
Traceroute特定の宛先へのメッセージのホップに使用されるノードを追跡します。

リソース

技術サポート・製品ディスカッション

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