Как добавить ChatGPT в свою сеть Meshtastic

Несколько месяцев назад я рассказывал о своих экспериментах по отправке голосовых сообщений через сети Meshtastic. Этот проект привлек большое внимание и показал мне, насколько сообщество стремится вывести эти сетевые устройства за традиционные рамки. Сегодня я предлагаю вам нечто новое: полноценную систему ботов с искусственным интеллектом, которая обеспечивает ответы на основе GPT непосредственно в вашей сети mesh

Что мы создаем

Этот ИИ-бот превращает любой узел Meshtastic с доступом в интернет в интеллектуальный хаб для всей вашей ячеистой сети. Любой человек в сети может задавать вопросы, отправляя сообщения с командным префиксом (например, "!"), а бот отвечает на них сгенерированными искусственным интеллектом ответами. Считайте, что вы наделили свою сеть мозгом.

Примеры использования довольно убедительны:

•  Экстренные ситуации, когда вам нужен мгновенный медицинский совет или совет по выживанию
•  Удаленные экспедиции, где важна идентификация растений, погодных условий или устранение неисправностей оборудования
•  Техническая поддержка полевых операций
•  Образовательные приложения для групп на природе
•  Общий доступ к знаниям, когда вы находитесь вне сети, но все еще подключены к вашей сети.

В отличие от других реализаций ИИ, которые я видел, использующих сложную маршрутизацию MQTT или пытающихся запустить модели в автономном режиме (что требует серьезного оборудования), этот подход очень прост: один узел с доступом в Интернет обслуживает всю сетку.

Понимание архитектуры

Система работает по модели «хаб и точка»:

Узел-концентратор (ИИ-бот):

• Подключен к mesh сети и интернету
• Запускает приложение Python с графическим интерфейсом
• Обрабатывает входящие команды и запрашивает API OpenAI
• Управляет длиной ответа, чтобы соответствовать ограничениям Meshtastic
• Транслирует ответы обратно в mesh сеть.

Участники mesh сети:

• Отправляют запросы, используя префикс команды (по умолчанию: "!")
• Получают ответы ИИ в виде обычных текстовых сообщений
• Не требуется специального программного обеспечения или конфигурации
• Работает с любым устройством Meshtastic.

Вся прелесть в том, что только одному узлу нужен доступ в интернет и программное обеспечение бота. Все остальные просто используют свои устройства в обычном режиме.

Необходимые условия и требования

Прежде чем мы приступим к сборке, вот что вам понадобится:

Оборудование:

•  Как минимум одно устройство Meshtastic (T-Beam, Heltec, LilyGo и т. д.)
•  USB-кабель для подключения устройства
•  Компьютер с ОС Windows, Mac или Linux
•  Интернет-соединение для узла бота.

Программное обеспечение:

•  Python 3.7 или новее
•  Ключ API OpenAI (для надежности рекомендуется платный аккаунт)
•  Необходимые библиотеки Python (подробно описаны ниже).

Настройка сети:

•  Функционирующая mesh сеть Meshtastic
•  Как минимум еще одно устройство для тестирования

Установка и настройка

Давайте запустим эту штуку. Я проведу вас через все шаги.

Шаг 1: Клонирование репозитория

git clone https://github.com/TelemetryHarbor/meshtastic-ai-bot.git
cd meshtastic-ai-bot

Шаг 2: Установка зависимостей Python

Для работы бота требуется несколько пакетов Python. Установите их с помощью

pip install -r requirements.txt

Если вы работаете в Linux, вам может понадобиться установить tkinter отдельно:

sudo apt-get install python3-tk

Шаг 3: Подключение оборудования

Подключите устройство Meshtastic к компьютеру через USB-порт. Убедитесь, что оно правильно настроено и подключено к mesh-сети. Вы можете проверить это с помощью Meshtastic CLI или мобильного приложения, прежде чем приступать к работе

Шаг 4: Получите ключ API OpenAI

Зайдите на сайт OpenAI и создайте аккаунт, если у вас его нет. Вам потребуется:

•  Перейти в раздел API
•  Создать новый API-ключ
•  Добавить немного кредитов на свой счет (бот использует GPT-4o-mini, который очень дешев).

Держите этот API-ключ под рукой — он понадобится вам на следующем шаге.

Шаг 5: Запуск приложения

Запустите бота с помощью:

python meshtastic_ai_bot.py

У вас должно появиться окно графического интерфейса с несколькими разделами для настройки.

Обзор конфигурации

Интерфейс разбит на логические секции. 

Настройки подключения

Выбор COM-порта: Нажмите кнопку обновления (⟳), чтобы просканировать доступные порты. Ваше устройство Meshtastic должно появиться в выпадающем списке. Выберите его и нажмите «Подключить».

В журнале будет показан статус соединения

[2025-01-15 10:30:15] Connecting to Meshtastic device on COM3...
[2025-01-15 10:30:16] Connected to Meshtastic device successfully
[2025-01-15 10:30:16] Connected to node: 123456789

Настройки ИИ

OpenAI API Key: Вставьте сюда свой ключ API. Поле маскируется для безопасности, но ключ сохраняется в памяти во время работы приложения.

Command Prefix: Задайте символ, который вызывает реакцию ИИ. По умолчанию это «!», но вы можете использовать любой символ. Например:

    «! Когда закат?»
    «? Как лечить растяжение?»
    «@Расскажите мне о местной дикой природе».

Максимальная длина ответа: В Meshtastic есть ограничение в ~240 символов для текстовых сообщений. Я рекомендую ограничиться 200, чтобы быть в безопасности. Бот автоматически обрезает более длинные ответы.

После настройки нажмите «Включить AI», чтобы активировать соединение с OpenAI

Управление ботами

Bot Status: Показывает, активно ли бот слушает команды.

Start/Stop Bot: подключившись к Meshtastic и OpenAI, нажмите «Запустить бота», чтобы начать прослушивать команды в mesh-сети.

Send Test Message: Полезно для проверки работоспособности вашей настройки перед запуском

Как использовать бота

После того как все настроено и запущено, пользоваться ботом очень просто:

Для операторов бота

• Убедитесь, что ваше устройство подключено и бот показывает «Active»
• Следите за журналом входящих запросов и ответов
• Система обрабатывает все автоматически
• Вы можете останавливать/запускать бота по мере необходимости.

Для пользователей mesh-сетей

Отправляйте любые сообщения, начинающиеся с настроенного вами префикса

! Как разжечь костер в сырых условиях?
! Что такое 150 километров в милях?
! Определите симптомы высотной болезни
! Лучший способ очистки воды из ручьев?

ИИ будет отвечать на вопросы лаконичными и актуальными ответами:

ИИ: Разведите огонь во влажных условиях: 1) Найдите сухое топливо в сухих ветках 2) Постройте платформу из сухих бревен 3) Используйте бересту/толстое дерево 4) Создайте ветрозащиту 5) Начните с малого, постепенно наращивайте. Носите с собой сухую золу в водонепроницаемом контейнере.

Понимание технической реализации

Давайте разберемся, как это работает на самом деле.

Поток обработки сообщений

• Обнаружение входящих сообщений: Бот подписывается на события сообщений Meshtastic с помощью библиотеки pubsub. Каждое текстовое сообщение обрабатывается методом on_receive.
• Распознавание команд: Сообщения проверяются на наличие префикса команды. Если он найден, префикс удаляется, а оставшийся текст становится запросом.
• Форматирование ответа: Ответ AI при необходимости усекается и отправляется обратно в mesh-сеть с помощью interface.sendText().
• Широковещательная рассылка: Meshtastic занимается распространением ответа по всем узлам сети.

Обработка ИИ: Запрос отправляется в OpenAI с системной подсказкой, которая подчеркивает краткость:

system_prompt = f"""You are a helpful assistant responding via Meshtastic radio network. 
Your response MUST be under {self.max_response_length} characters. Be concise and helpful.
If the query requires a long answer, provide the most important information first."""
 

Обработка ошибок

Система включает в себя несколько уровней обработки ошибок:

•  Сбои соединения: Бот изящно останавливается, если Meshtastic отсоединяется
•  Ошибки API: Отправляет сообщения об ошибках обратно в сеть
•  Ограничение скорости: Встроенные задержки предотвращают злоупотребление API
•  Дедупликация сообщений: Предотвращает обработку одного и того же сообщения дважды

Соображения по производительности

Затраты на API: GPT-4o-mini очень доступен. Типичные запросы стоят доли копейки. Даже при интенсивном использовании стоимость не превышает $5 в месяц.

Время отклика: Большинство запросов выполняются за 2-5 секунд, в зависимости от интернет-соединения и времени отклика API.

Влияние на сеть: Каждый ответ ИИ — это одно текстовое сообщение, поэтому влияние на сеть минимально по сравнению с моими экспериментами с голосовыми сообщениями.

Расширенная конфигурация

Настройка поведения при ответе

Вы можете изменить системный запрос в коде, чтобы изменить реакцию ИИ

system_prompt = f"""You are a survival expert responding via radio. 
Responses must be under {self.max_response_length} characters. 
Prioritize safety and practical advice."""

Ведение лога и мониторинг

Приложение регистрирует все действия в графическом интерфейсе и может быть расширено для регистрации в файлах

[2025-01-15 10:35:22] Received message from 987654321: !How to treat burns?
[2025-01-15 10:35:24] AI Response (156 chars): For burns: 1) Cool with water 10-20 mins 2) Remove jewelry/clothing 3) Don't use ice/butter 4) Cover with clean cloth 5) Seek help for severe burns
[2025-01-15 10:35:25] Message sent successfully

Поиск и устранение неисправностей

«No COM ports found»

• Проверьте подключение USB
• Установите драйверы устройства Meshtastic
• Попробуйте другой кабель/порт USB
• Убедитесь, что устройство включено.

«Failed to connect to OpenAI API»

• Проверьте правильность ключа API
• Проверьте подключение к Интернету
•  Убедитесь, что на счету API есть кредиты
• Попробуйте регенерировать ключ API.

«Messages not being received»

• Проверьте возможность подключения к mesh-сети
• Проверьте, могут ли другие устройства взаимодействовать
• Убедитесь, что бот действительно запущен (а не просто подключен)
• Попробуйте сначала отправить тестовое сообщение.

«Responses too long»

• Уменьшите максимальную длину ответа
• ИИ иногда игнорирует ограничения длины при сложных запросах
• Рассмотрите возможность разделения сложных вопросов на части

Ограничения и соображения

Давайте реалистично оценим, что может и чего не может эта система:

Зависимость от сети:

• Бот-узлу требуется доступ в интернет
• Если интернет не работает, функциональность AI прекращается
• Сама mesh-сеть продолжает работать в обычном режиме
• Пока работает только на публичном канале.

Качество ответа:

•  Ограничен ~200 символами, что означает только простые ответы
•  Память пока не реализована, поэтому последующие вопросы не будут работать. (Открытое PR, если вы хотите возразить)
•  ИИ может иногда давать неверную информацию.

Производительность:

• Время ответа зависит от скорости интернета
• Ограничения скорости API могут вызвать задержки при интенсивном использовании

Стоимость:

• Требуется платный аккаунт OpenAI
• Стоимость использования зависит от объема запросов
• Следите за использованием API, чтобы избежать неожиданностей.

Приложения реального мира

Группы туристов: туристы могут спрашивать о состоянии тропы, погоде, первой помощи или идентификации растений, не покидая mesh-сети.

Реагирование на чрезвычайные ситуации: Во время учений команды используют бота для быстрого поиска протоколов, дозировок лекарств или технических процедур, не нарушая радиодисциплину.

Образовательные экспедиции: Студенты могут задавать вопросы по геологии, биологии или местной истории, поддерживая связь через устройства Meshtastic.

Технические полевые работы: Инженеры и техники получают мгновенный доступ к спецификациям, шагам по устранению неполадок или инструментам для расчетов, работая в удаленных местах.

Будущие усовершенствования

Это только начало. Вот некоторые улучшения, над которыми мы можем работать:

Поддержка нескольких моделей: Добавление поддержки различных моделей ИИ или специализированных API и возможностей вызова инструментов (погода, идентификация и т.д.).

Потоковая передача сообщений (история): Разрешить последующие вопросы, которые ссылаются на предыдущий контекст.

Кэширование ответов: локальное хранение общих вопросов для уменьшения количества вызовов API и улучшения времени ответа.

Приоритетная очередь: Обработка экстренных запросов быстрее, чем общих вопросов.

Улучшения интеграции: Улучшение интеграции с функциями управления узлами и маршрутизации Meshtastic. Возможно, поддержка MQTT в приложениях?

Заключение

Этот проект — хороший шаг к внедрению искусственного интеллекта в экосистему Meshtastic, преодолевающий разрыв, как это уже делает функция MQTT. Он также показывает, насколько удобной и расширяемой является сеть, открывая двери для других идей, таких как ретрансляция погодных данных, боты-переводчики, автономные пакеты знаний или даже локальные ML-модели для анализа сигналов. Такие функции, как MQTT и AI, — это только начало, и они намекают на то, как много еще мы можем привнести в сеть в будущем.