Симулятор сети с визуализацией узлов и маршрутов позволяет наглядно моделировать работу беспроводных mesh-сетей, показывая, как сообщения передаются между узлами по кратчайшему маршруту. Интерфейс создан для интерактивного взаимодействия: вы можете добавлять и перемещать узлы, задавать радиус связи и задержку передачи, а затем отправлять сообщения между выбранными узлами, наблюдая визуальную анимацию передачи сигнала. Подобные протоколы и технологии, основанные на радиоинтерфейсах с большой дальностью и низким энергопотреблением, часто используются для построения LPWAN (Low Power Wide Area Network).
✅ Возможности симулятора
- Интерактивное добавление и перетаскивание узлов на сетке.
- Настройка радиуса связи (максимального расстояния для прямой связи между узлами).
- Установка задержки передачи сообщений между узлами в миллисекундах.
- Автоматический поиск кратчайшего пути между отправителем и получателем с помощью алгоритма обхода в ширину.
- Анимация передачи сообщения — отображение последовательно мигающих узлов и красных линий передачи.
- Отображение статистики по количеству узлов, текущему шагу маршрута, длине маршрута и суммарной задержке.
- Визуализация сетки для удобства ориентирования на карте узлов.
💡 Что такое Mesh-сеть
Представляет собой тип беспроводной сети, в которой каждый узел может напрямую связываться с несколькими соседями, формируя сетевую топологию с множеством маршрутов. Это повышает надёжность и масштабируемость сети, так как данные могут обойти неработающие или перегруженные узлы по альтернативным маршрутам.
📊 Основные параметры Mesh-сети
| Параметр | Описание | Значения | Влияние |
|---|---|---|---|
| Радиус связи (Range) | Максимальное расстояние, на котором узлы могут напрямую обмениваться данными | 50–300 км (в симуляторе задаётся вручную) | Увеличение радиуса улучшает связность сети, но снижает детализацию топологии |
| Задержка передачи (Delay) | Время, необходимое для передачи сообщения между узлами | От 100 до 1000 мс | Влияет на скорость распространения сообщения по маршруту |
| Количество узлов | Число устройств, участвующих в сети | От нескольких до сотен и тысяч | Увеличивает покрытие, но может повышать сложность маршрутизации |
| Длина маршрута | Количество промежуточных узлов на пути от отправителя к получателю | От 1 и более хопов | Чем больше хопов, тем выше суммарная задержка и вероятность потерь |
| Нагрузка на узлы | Частота передачи и приёма сообщений конкретным узлом | Зависит от топологии и трафика | Высокая нагрузка может вызывать задержки и снижение надёжности |
| Топология сети | Структура связей между узлами (цепочка, звезда, ячеистая) | Определяется расположением и радиусом связи | Влияет на устойчивость и скорость передачи данных |
📊 Сравнение популярных протоколов
| Параметр | Meshtastic | Zigbee | Thread | Bluetooth Mesh |
|---|---|---|---|---|
| Радиус связи | ~150 км (с LoRa, зависит от окружения) | 10–100 м (2.4 ГГц) | 10–30 м (2.4 ГГц) | 10–30 м (2.4 ГГц) |
| Частота работы | 868 / 915 МГц (LoRa) | 2.4 ГГц ISM | 2.4 ГГц ISM | 2.4 ГГц ISM |
| Макс. количество узлов | Несколько сотен | до 65000 | до 250 | до 32768 |
| Макс. длина маршрута | Зависит от радиуса и топологии, сотни км с ретрансляцией | до 30 хопов | до 32 хопов | до 127 хопов |
| Задержка передачи | Секунды (из-за LoRa) | Миллисекунды | Миллисекунды | Миллисекунды |
| Топология | Ячеистая (mesh), P2P | Ячеистая, древовидная | Ячеистая | Ячеистая |
| Энергопотребление | Низкое (LoRa) | Низкое | Очень низкое (оптимизировано для IoT) | Среднее |
| Безопасность | AES-128 шифрование | AES-128 шифрование | AES-128, поддержка DTLS | AES-128, безопасное сопряжение |
🛠 Пример использования программы
- Добавьте несколько узлов кликом по холсту или переместите уже существующие узлы.
- Задайте радиус связи, определяющий, какие узлы могут напрямую связываться друг с другом.
- Установите задержку передачи для имитации времени распространения сигнала.
- Выберите отправителя и получателя из списка узлов по их ID.
- Нажмите кнопку «Отправить» и наблюдайте, как сообщение проходит по сети.
Все вычисления и визуализация происходят прямо в браузере без отправки данных на сервер, что обеспечивает быстрый отклик и сохранение приватности.
👉 Данный инструмент будет полезен инженерам, разработчикам сетевых протоколов, студентам и всем, кто интересуется принципами работы беспроводных сетей.
