Pats. Opeens zit je in het donker. Een grote stroomstoring treft Nederland, waardoor de lichten uitvallen en je bekabelde internet ermee ophoudt. Na anderhalf uur stopt ook het mobiele netwerk, omdat dan de noodaccu's van de mobiele zendmasten leeg zijn. Hoe blijf je dan met elkaar in contact? Daarvoor riep een groep Amsterdammers NodeNet in het leven. Dat project moet communicatie ook in noodsituaties mogelijk maken met LoRa-technologie.
De pilot heet officieel NodeNet: Meshnetwerken voor Noodcommunicatie. Het is een project van de gemeente Amsterdam en Waag Futurelab, dat onderzoekt hoe mensen technologie op een maatschappelijk verantwoorde manier kunnen inzetten. Het project heeft ook financiering gekregen van de gemeente Amsterdam en liep van 1 december 2025 tot en met 1 juni 2026.
LoRa: energiezuinig en decentraal, maar nauwelijks bandbreedte
LoRa staat voor 'long range' en is een radiocommunicatietechniek die vooral goed werkt voor toepassingen waarbij apparaten kleine hoeveelheden data moeten sturen over een lange afstand. LoRa gebruikt licentievrije radiofrequentiebanden onder de 1GHz. In Europa zijn dat de EU433-band (433,050-434,790MHz) en de EU868-band (863-870MHz).
LoRa onderscheidt zich onder meer door zijn grote bereik en zijn lage energiegebruik. Een LoRa-zender gebruikt weinig energie en kan in landelijke gebieden andere nodes tot 15 kilometer verderop bereiken. Ook de onafhankelijkheid van wifi en mobiele netwerken is interessant voor noodcommunicatie. De technologie is speciaal ontwikkeld voor apparaten voor het internet of things (iot), die vaak weinig bandbreedte nodig hebben, maar toch essentiële taken uitvoeren.
Tegenover het grote bereik en het lage energiegebruik staan een beperkte zendtijd en een bandbreedte van maximaal enkele tientallen kilobytes per seconde. Daarom is LoRa niet geschikt voor bijvoorbeeld (video)bellen, maar voor tekstberichten is deze snelheid meer dan voldoende.
Meshnetwerken
Deze technologie gebruikt het LoRaWAN-protocol bijvoorbeeld om sensoren en slimme meters data te laten sturen naar een centraal punt. Waag Futurelab gebruikt LoRa juist om een meshnetwerk op te zetten. In plaats van dat apparaten data versturen naar een centraal punt, sturen gebruikers juist data naar specifieke nodes.
Daarvoor zijn twee grote platforms: Meshtastic en MeshCore. In een Meshtastic-netwerk is elk apparaat gelijkwaardig. Elke node die verbinding maakt, functioneert ook automatisch als router die berichten helpt doorsturen.
Bij MeshCore kunnen gebruikers vaste rollen aan apparaten toewijzen. Mensen koppelen companiondevices via bluetooth aan hun smartphone of computer om berichten te ontvangen. Die apparaten routeren niets. Dat laat MeshCore over aan de repeaters. Daardoor is bij MeshCore enige centrale aansturing alsnog nodig. Daartegenover staat dat MeshCore stabieler werkt en beter schaalbaar is, omdat er minder netwerkcongestie optreedt door de kleinere hoeveelheid data. De techniek bespaart ook een hoop zendtijd door onnodige hertransmissies te voorkomen.
Niet elke week het dak op
Waag heeft acht SenseCAP Solar Node P1's gebruikt als repeaters. Die node werkt zeer energiezuinig en gebruikt een 5W-zonnepaneel in combinatie met vier oplaadbare 18650-batterijen om zichzelf van stroom te blijven voorzien, ook als de zon wat minder schijnt. "Het is echt een fijn ding waar je weinig omkijken naar hebt", zegt Henk Buursen, hoofd van het Waags FabLab. "Bovendien kan het apparaat ook goed tegen water. Dat is niet in elk land een vereiste, maar in Nederland zeker wel."
Het is ook handig dat het apparaat met batterijen werkt, omdat de beheerders de repeaters op hoge plekken hebben geïnstalleerd om het bereik te maximaliseren. "Het is niet zo handig als je elke week weer een dak op moet om zo'n repeater te repareren of van stroom te voorzien", zegt Buursen.
Waag Futurelab heeft de SenseCAP T1000-E gekozen als companiondevice voor de bewoners. Dat apparaat vormt een fysieke brug tussen het LoRa-netwerk en de gebruiker, meestal via een smartphone, tablet of pc. Waag heeft gekozen voor de T1000-E omdat hij klein, stevig en waterdicht is en een redelijk goede antenne heeft. Buursen: "In de Nieuwmarktbuurt komt een groot deel van de woningen uit de jaren 70 en 80, toen er veel met beton werd gebouwd. Daar komen LoRa-golven moeilijk doorheen. We wilden ook testen hoe het bereik binnenshuis was, dus we hadden een apparaat met een goede antenne nodig."
Bron: Wikimedia Commons/XoMEoX
Zowel de SenseCAP T1000-E als de Solar Node P1 gebruikt daarnaast een nRF52840-chip. Deze ondersteunt geen wifi en werkt daardoor veel zuiniger dan ESP32-chips. De nRF52840-chips zijn daardoor geschikter voor noodcommunicatienetwerken, die dagen zonder of met weinig stroomtoevoer moeten kunnen werken. Verbinding maken met de smartphone, tablet of laptop gaat via het energiezuinige Bluetooth Low Energy-protocol.
Weerbaarheid
Waag Futurelab heeft het project opgezet in samenwerking met de gemeente Amsterdam, die het project ook financierde. Die financiering is toegekend door Alexander Scholtes, die toen wethouder ict en digitale stad was. Hij vindt het belangrijk dat Amsterdam weerbaar is tijdens een crisis: "Het gaat om communicatie tussen bewoners onderling, zodat mensen elkaar kunnen vinden, helpen en informatie kunnen delen als reguliere kanalen wegvallen. Want een crisis is niet het moment om uit te zoeken hoe je elkaar bereikt. Amsterdam investeert daarom nu al in weerbaarheid."
Ola Bonati, onderzoeker bij Waag, zegt dat de organisatie al langer experimenteerde met meshtechnologie: "Al eerder hadden we het idee dat het een alternatief kon zijn voor gecentraliseerde communicatienetwerken. Dit was nog voor het hele advies rond noodpakketten en het advies van de gemeente om je voor te bereiden op een ramp. Het tackelt ook het probleem van de overbelasting van het stroomnet en onze afhankelijkheid van de gecentraliseerde netwerken. Dat speelt natuurlijk al langer.
"Uiteindelijk heeft de gemeente Amsterdam ons benaderd om te onderzoeken of je met deze technologie een communicatienetwerk kan opzetten. Zo'n netwerk kun je gebruiken voor noodsituaties, maar ook om los te komen van bigtechnetwerken. Ik denk dat die twee doelen elkaar ook mooi aanvullen en de gemeente weerbaarder kunnen maken."
Niet betrouwbaar
Een van de grootste nadelen van LoRa-berichten ten opzichte van die bigtechnetwerken is de betrouwbaarheid, of eerder het gebrek daaraan. Een berichtje via WhatsApp, Signal of een andere grote chatapp gaat vrijwel nooit verloren door de centrale aansturing. Dat is bij LoRa niet het geval: berichten komen lang niet altijd aan. Exacte gegevens over de betrouwbaarheid heeft Waag niet. "Dat is te moeilijk te meten, omdat je dan elke zender en ontvanger moet gaan nakijken om te achterhalen wie welk bericht heeft gestuurd en ontvangen", aldus Buursen.
Privéberichten nóg moeilijker
Privéberichten, die in de berichtendiensten van bigtechbedrijven heel normaal zijn, blijken nog wat onbetrouwbaarder dan berichten in groepschats. Dat komt doordat het bericht altijd dezelfde route probeert af te leggen als het vorige bericht. "Het werkt dus wel goed als de companiondevices altijd op dezelfde plek staan. Maar als je veel berichten stuurt als je onderweg bent, heeft dat wel invloed. Dan kan het dus zijn dat mijn apparaat een bericht naar een mede-Amsterdammer probeert te sturen via een node in Utrecht, omdat ik hem een keertje een bericht heb gestuurd toen ik in de trein zat."
Dat LoRa minder betrouwbaar is, heeft met verschillende factoren te maken. In de basis hebben die allemaal dezelfde twee oorzaken. Ten eerste gebruikt LoRa een 'vogelvrije' frequentie die iedereen mag benutten. Daarom mogen nodes niet zomaar continu zenden. Daarnaast is er geen centrale server die verifieert of een bericht aankomt. Een node stuurt een bericht de ether in en trekt daarna zijn handen ervan af.
Ten tweede staat in de Europese richtlijn voor radioapparatuur, de Radio Equipment Directive, een dutycycle. Dat is een wettelijke zendlimiet voor meshnodes om de zendtijd op de 868MHz-band eerlijk te verdelen. Die moet voorkomen dat de LoRa-frequentie overbelast raakt. De dutycycle voor de frequentie die MeshCore standaard gebruikt, bedraagt 10 procent: dat wil zeggen dat nodes maximaal zes minuten per uur mogen uitzenden.
Als een LoRa-apparaat 'druk' is en in een uur zes minuten heeft gezonden, dan stopt het tijdelijk met het doorsturen van berichten om de wet niet te overtreden. Als dat gebeurt bij een van de centrale nodes in een netwerk, kan het zijn dat andere nodes elkaar niet meer kunnen bereiken, zeker als de afstand tussen de nodes relatief groot is.
Botsingen en bits
Gebruikers kunnen de manier waarop hun LoRa-apparaat berichten verzendt een klein beetje beïnvloeden met de spreadingfactor en codingrate. Beide zijn instellingen die in MeshCore aan te passen zijn. De spreadingfactor bepaalt hoelang de zendtijd is. Het apparaat smeert berichten met een hoge spreadingfactor over een aantal seconden uit. Daardoor komen de berichten makkelijker door obstakels zoals betonmuren. Doordat het zo lang duurt om berichten te verzenden, is de kans op botsing met andere berichten echter ook groter. Bovendien ben je met een hoge spreadingfactor razendsnel door je zendtijd heen.
De codingrate bepaalt hoeveel controlebits de zender meestuurt. Door veel controlebits mee te sturen, kan de ontvanger berichten vaak nog herstellen als die onderweg licht zijn verstoord door bijvoorbeeld een auto of goed geïsoleerd glas. Een hogere codingrate maakt de berichten echter ook langer, waardoor de zendtijd langer wordt en de kans op botsingen groter is.
Bron: Google Play
In eerste instantie gebruikte de Nederlandse MeshCore-gemeenschap een spreadingfactor van SF8 en een codingrate van 4/8, oftewel vier controlebits per vier databits. Daardoor duurde het sturen van berichten vrij lang. Vooral strategisch geplaatste nodes in Utrecht, Almere en Rotterdam bereikten daardoor snel hun wettelijke zendlimiet. Daarom ging de gemeenschap in maart terug naar SF7 en een codingrate van 4/5. Daardoor ging de zendtijd omlaag, maar werd het bereik minder en werden de berichten minder bestand tegen lichte ruis.
NodeNet heeft er toen voor gekozen om de oude instellingen te blijven gebruiken. Buursen: "We waren gelukkig helemaal niet afhankelijk van die landelijke regels, omdat wij die overbelaste repeaters helemaal niet gebruikten. Als we zomaar de instellingen zouden veranderen, zou het natuurlijk heel moeilijk worden te controleren hoe betrouwbaar dat netwerk is. We zijn een maandje na de aankondiging uiteindelijk wel overgegaan op de nieuwe instellingen tijdens een bijeenkomst met de Nieuwmarkt-community. Ik had niet het idee dat dat invloed had op de betrouwbaarheid."
Iets is beter dan niets
Ondanks het relatieve gebrek aan betrouwbaarheid ziet Bonati het nut van een LoRa-netwerk, zeker in noodsituaties: "Als het internet niet werkt, is het een van de weinige manieren om online via een netwerk te communiceren. Tijdens een noodsituatie waarbij ook mobiele en vaste netwerken uitvallen, is verstoorde communicatie niet het grootste probleem, maar een volledig gebrek aan communicatie. Dan is een communicatiemiddel dat voor 70 procent betrouwbaar is nog altijd veel beter dan geen enkele communicatie."
Juist om een situatie zonder internet te simuleren, heeft Waag er ook voor gekozen om deelnemers tijdens oefeningen hun telefoon op vliegtuigstand te laten zetten of helemaal te laten uitschakelen. Bonati: "We hebben spellen gespeeld waarbij we de groep opsplitsten. Die moesten dan bijvoorbeeld codes of objecten met elkaar uitwisselen. Toen hebben we de groepen in verschillende delen van de stad gezet en ze alleen hun meshapparaten gegeven om te communiceren.
"Zo laat je mensen op een speelse manier echt kennismaken met de technologie en móéten ze het gebruiken. Dat blijft ook veel beter hangen dan wanneer je het mensen gewoon een keer uitlegt, want niemand voelt de urgentie om zijn meshapparaat dagelijks te gebruiken zolang er beter bruikbare alternatieven beschikbaar zijn. Dan zakt die kennis weg na de uitleg."
Bovendien wordt niet alleen communicatie uitdagender zonder smartphone. Ook navigatie wordt bijvoorbeeld moeilijker, zag Bonati bij de groepen: "Op je telefoon staat Google Maps en dat heb je dan ook niet meer. Dan moet je dus via je meshapparaat gaan omschrijven waar je bent en waar je de ander wilt ontmoeten. Zo zou het ook gaan als je geen toegang hebt tot het internet."
Waag wil door met mesh
De pilot in Amsterdam is inmiddels klaar, maar de gemeente Amsterdam gaat door. Bonati: "De gemeente Amsterdam wil nu meer nodes door de hele stad plaatsen. Daarom heeft ze ook meer vrijwilligers nodig. Ze wil op die manier de kwaliteit van het netwerk op grotere afstanden testen, met nodes door de hele stad in plaats van alleen de Nieuwmarktbuurt. Wij als Waag Futurelab zijn op dit moment niet verbonden aan dat project."
Waag wil de technologie graag breder neerzetten en sluit niet uit dat het straks in meer steden een meshnetwerk gaat opzetten, vertelt de onderzoeker: "We zijn in gesprek met andere gemeentes om daar een vergelijkbare pilot op te zetten. Op die manier kunnen we ook onderzoeken hoe de behoeften rond dit netwerk verschillen per stad. Afhankelijk van de stad en gemeenschap kan het bijvoorbeeld beter zijn om niet iedereen een meshapparaat te geven, maar alleen 'ambassadeurs' uit te kiezen. Die krijgen dan regelmatig training in de werking van het apparaat. Ook de logistieke vragen zijn interessant: kan de gemeenschap de hardware zelf onderhouden of moet de gemeente daarin een rol spelen? Dat zijn allemaal vragen waar we in de toekomst antwoord op willen krijgen."
Redactie: Imre Himmelbauer • Eindredactie: Monique van den Boomen
/i/2008291040.png?f=imagenormal)
/u/23741/crop65d220b3f3de0_cropped.png?f=community)
/u/48537/ktm_klein.png?f=community)
:strip_icc():strip_exif()/u/61340/125281113_256.jpg?f=community)
/u/94596/crop643fb12fd4e6d.png?f=community)
:strip_icc():strip_exif()/u/900587/crop58d287fd6389a_cropped.jpeg?f=community)
:strip_icc():strip_exif()/u/145751/check-in-minion-small2.jpg?f=community)
:strip_icc():strip_exif()/u/359833/crop5dd432b0173d6_cropped.jpeg?f=community)
/u/263454/crop69528a83920d8.png?f=community)
:strip_icc():strip_exif()/u/136442/crop6198f3130240d.jpg?f=community)
:strip_icc():strip_exif()/u/261234/crop55edab38e8bb1_cropped.jpeg?f=community)
:strip_icc():strip_exif()/u/476420/crop5623d9ad036cf_cropped.jpeg?f=community)
/u/12967/c5512929c5778c25c9da2378c7dbb01b.png?f=community)
:strip_icc():strip_exif()/u/981065/crop6866812e88316_cropped.jpg?f=community)
:strip_icc():strip_exif()/u/79969/crop5dd9232d4f793_cropped.jpeg?f=community)
:strip_exif()/u/33876/crop5db309f39f3f0_cropped.gif?f=community)
:strip_icc():strip_exif()/u/440769/crop5dfdb7f056bc3_cropped.jpeg?f=community)
:strip_icc():strip_exif()/u/79614/Family-Guy-Victory-is-Ours.jpg?f=community)
:strip_icc():strip_exif()/u/604726/crop5f3b635b14ae7_cropped.jpeg?f=community)
:strip_icc():strip_exif()/u/416158/crop68f75cc3a0286_cropped.jpg?f=community)