painlessmesh

AlteriomPainlessMeshは、ESP8266およびESP32デバイス上で自己組織化メッシュネットワークを構築するためのpainlessMeshライブラリのフォークです。中央コントローラやルータを必要としない元のアドホックネットワーキングモデル（32ビットチップIDによるノード識別、JSONベースのメッセージング、ノード間の時刻同期）を維持しつつ、IoT導入を目的とした構造化パッケージを追加しています。 メッシュの基本動作 - 真のアドホックネットワーキング: 1つ以上のノードの任意の集合がメッシュを自己組織化します。サイズは主に接続バッファに使用可能なヒープによって制限されます。 - JSONメッセージング: 可読性が高く、Web/JavaScriptフロントエンドとの統合が容易です。READMEにはパフォーマンスコストがあること、バイナリメッセージングが今後の貢献の可能性として挙げられています。 - ネットワーキングはレイテンシ理由からArduino WiFiライブラリではなく、ネイティブのESP32/ESP8266 SDKライブラリを使用しています。 - IPネットワーキングではありません。メッセージはブロードキャストされるか、特定のnodeIdに送信されます。 - 文書化された注意事項: delay()を避ける（TaskSchedulerを使用）、WiFiイベント購読の競合に注意、メッセージレートは控えめに保つ、高トラフィック下ではメッセージ損失の可能性があることを想定する。 Alteriom拡張機能 このフォークは、IoT統合のためのmqtt-schema（v0.7.2/v0.7.3）に準拠した、シリアライゼーションとJSON変換を備えた型付きパッケージを追加しています: - SensorPackage (200): 温度、湿度、気圧、バッテリー、センサーID、タイムスタンプ。 - StatusPackage (202): ステータスフラグ、稼働時間、空きメモリ、WiFi強度、ファームウェアバージョン。 - CommandPackage (400): JSONパラメータと一意なIDを持つターゲット指定のコマンド。 - MetricsPackage (204): CPU、メモリヘルス、ネットワークスループット、パケット統計、レイテンシ、RSSI。 - HealthCheckPackage (605): ヘルススコアリング、問題フラグ、メモリリーク傾向分析、予知保全、クラッシュ/再起動追跡。 - MeshNodeListPackage (600)、MeshTopologyPackage (601)、MeshAlertPackage (602)、MeshBridgePackage (603)、EnhancedStatusPackage (604): ノードインベントリ、リンク品質付きトポロジーグラフ、アラート、プロトコルブリッジング、詳細なメッシュ統計。 - ブリッジフェイルオーバーパッケージ (610-614): ブリッジステータス、選挙、引き継ぎ、調整、NTP時刻同期。 運用機能 - ブロードキャストOTA配信: READMEによると、50ノード以上のメッシュでネットワークトラフィックが約98%削減され、100ノード以上への並列更新が可能で、単一のパラメータで有効化できます。 - MQTTステータスブリッジ: Grafana、InfluxDB、Prometheusなどの監視スタック向けにメッシュのステータス/トポロジーを公開します。間隔は設定可能です。 - 自動ブリッジフェイルオーバー: RSSIベースの選挙（同点の場合は稼働時間、空きメモリ、ノードIDで決定）、ハートビートベースのブリッジ喪失検出、引き継ぎ後のチャネル追従、分散コンセンサス、および一度に1つの選挙、役割変更間の60秒間の保持、単独候補の最低RSSIによるスプリットブレイン防止。 - マルチブリッジ調整: 優先度レベル（1〜10）、役割（プライマリ/セカンダリ/スタンバイ）、ピアディスカバリ、負荷分散戦略を持つ複数の同時ブリッジ。 - オフラインモード用メッセージキュー: 優先度ベースのキューイング（CRITICAL/HIGH/NORMAL/LOW）と、重要なメッセージを保護するエビクションルール、自動オンライン/オフライン検出、自動フラッシュ。 - 共有ゲートウェイモード: すべてのノードが同じルータに接続し、インターネットへ中継できます。ゲートウェイ選挙、重複排除、配信確認を備えています。 ハードウェア検証 READMEによると、フェイルオーバー、ルーティング、チャネル追従、ステーションスキャンへの2.0の変更は、ESP32、ESP32-C3、ESP32-C5、ESP32-C6、ESP32-S3、ESP8266と実ルータを組み合わせたハードウェアインザループ装置で検証され、リリースゲートは全スイートの3回連続クリーン実行です。 ESP8266の容量に関する注意 READMEは、ESP8266を小規模メッシュまたはリーフノードに適していると説明し、7ノードメッシュの内部ノードとして動作する場合の空きヒープが10〜13KBであると報告しています。また、そのレベルでは8KBのパッケージ1つまたはOTAパーツ1つが割り当てに失敗する可能性があると述べています。ESP8266をmaxconn = 0または1のリーフとして構成することを推奨し、overCapacity()およびapChildren()ヘルパーと定期的な低メモリチェックを提供しています。 インストールと依存関係 Arduino Library Managerでは「Alteriom PainlessMesh」、PlatformIOではsparck75/AlteriomPainlessMesh（READMEにはalteriom/オーナーエントリは1.10.0で止まると記載）、npmでは@alteriom/painlessmeshとして利用できます。依存関係にはArduinoJson、TaskScheduler、AsyncTCP（ESP32）またはESPAsyncTCP（ESP8266）が含まれます。 リポジトリ内の例は、基本的なセンサーノード、自動チャネル検出を備えたインターネットへのブリッジ、ブリッジフェイルオーバー、共有ゲートウェイ、MQTTブリッジ、および構造化パッケージを使用したAlteriomセンサーノードをカバーしています。