Węzeł pozostawiony na działce ma słuchać sieci także nocą i podczas pochmurnych dni. Przy wyborze zasilania trzeba odpowiedzieć na dwa pytania: ile energii urządzenie zużywa przez dobę i kiedy pobiera jej najwięcej. Do każdego z nich pasuje nieco inne narzędzie.
Trzy sposoby patrzenia na pobór energii
| Metoda | Co pozwala ocenić | Główne ograniczenie |
|---|---|---|
| Chwilowy odczyt prądu (np. multimetr) | Pobór w obserwowanym stanie urządzenia | Pojedyncza liczba nie opisuje całej doby |
| Licznik energii lub zasilacz z rejestracją | Łączne zużycie podczas próby i średnią moc | Wynik zależy od czasu próby i ruchu radiowego |
| Rejestrator przebiegu prądu | Krótkie skoki oraz zmiany między stanami pracy | Wymaga dobrania zakresu i poprawnego podłączenia |
Do bilansu zasilania potrzebna jest energia, wyrażona w watogodzinach (Wh). Zwykły multimetr pokazuje tylko chwilowy prąd, a wiele mierników USB sumuje ładunek w miliamperogodzinach (mAh). Taki wynik wystarczy pomnożyć przez napięcie: 142 mAh przy 5,1 V to około 724 mWh, czyli 0,72 Wh. Licznik musi dobrze mierzyć mały pobór: odczyt zaokrąglony do zera może ukryć zużycie podczas długiego nasłuchu. Zespół Meshtastic w poradniku z 21 września 2026 r. zaleca próbę trwającą co najmniej godzinę, a najlepiej 2–6 godzin przy ruchu podobnym do tego, jaki węzeł będzie obsługiwał na miejscu.
Gdy chcesz znaleźć przyczynę skoków poboru, potrzebny jest zapis przebiegu prądu. Przykładem takiego narzędzia jest Power Profiler Kit II firmy Nordic Semiconductor. Mierzy prąd od 500 nA do 1 A, 100 000 razy na sekundę, i pokazuje wykres w aplikacji komputerowej. Może sam zasilać badaną płytkę napięciem od 0,8 do 5 V, na przykład w miejsce ogniwa litowego, albo pracować jako amperomierz w obwodzie z własnym zasilaniem. Działa także z płytkami innych firm niż Nordic. Górna granica pomiaru to 1 A, więc przed podłączeniem trzeba sprawdzić, ile prądu pobiera konkretny węzeł przy nadawaniu.
Taki przebieg pomaga porównać momenty aktywności urządzenia, lecz sam wykres nie podaje przyczyny każdego impulsu. Potrzebna jest wiedza, co radio wtedy robiło. Do samego oszacowania dobowego zużycia ważniejszy będzie wiarygodny wynik całej próby niż szczegółowe oglądanie pojedynczych skoków.
Gdzie włączyć licznik energii
Zapisz, w którym miejscu toru zasilania stoi licznik. Licznik umieszczony za przetwornicą, przy wejściu zasilania węzła, mierzy energię dostarczoną do samego urządzenia. Jeżeli pomiar obejmuje również przetwornicę zasilającą węzeł, wynik uwzględnia jej straty. Tych dwóch odczytów nie należy porównywać bez zaznaczenia różnicy.
Przy doborze akumulatora uwzględnij wszystkie urządzenia pobierające z niego energię. Jeżeli straty przetwornicy są już zawarte w pomiarze, nie doliczaj ich po raz drugi.
Porównuj urządzenia w tej samej roli
Próba powinna odzwierciedlać późniejszą pracę: rolę węzła, preset modemu i ustawienia zasilania oraz radia. Urządzenie przekazujące cudze pakiety trzeba mierzyć również podczas przekazywania. Spokojny nasłuch da inny obraz obciążenia.
Materiał Meshtastic proponuje do tego układ trzech węzłów: nadawcę, badany router i odbiorcę. Odbiorca stoi w zasięgu routera, ale poza bezpośrednim zasięgiem nadawcy, więc każda wiadomość musi przejść przez badane urządzenie. Przykładowy skrypt w Pythonie wysyła wiadomość co 120 sekund z limitem przeskoków hopLimit=1 – router przekazuje wtedy każdy pakiet raz. Przy hopLimit=0 pomiar pokaże sam odbiór, bez kosztu przekazywania.
Takiego testu nie prowadzi się w zasięgu sieci, z której korzystają inni. Wiadomość co dwie minuty to dla nich zbędny ruch, a okoliczne węzły mogą odebrać i przekazać pakiety testowe nawet wtedy, gdy kanał ma inną nazwę albo inny klucz. Zespół Meshtastic radzi więc przenieść test na slot częstotliwości, którego nikt w okolicy nie używa. Przy slocie ustawionym na 0 (automatycznie) wyznacza go nazwa kanału głównego, stąd propozycja nazwy w rodzaju TEST.
W Polsce ta rada niewiele daje. Region EU_868 obejmuje tylko 250 kHz (869,4–869,65 MHz), więc przy domyślnym presecie LongFast i innych presetach o tej szerokości pasma jest w nim jeden slot, wspólny z lokalną siecią. Test trzeba więc zrobić poza jej zasięgiem. Moc nadajnika nie może przekroczyć limitu obowiązującego w Polsce: w tym paśmie to 500 mW e.r.p. (razem z zyskiem anteny) przy 10% czasu nadawania.
Przy porównaniu dwóch konfiguracji zapisz czas próby, ustawienia i natężenie ruchu. Dopiero wtedy różnica zużycia jest użyteczna. Najlepiej zmieniać jeden element naraz, na przykład ustawienie, którego wpływ chcesz sprawdzić.
Od pomiaru do dobowego budżetu
Przykład obliczeniowy z zaokrąglonymi liczbami: załóżmy, że licznik zarejestrował 0,60 Wh przez 4 godziny. Średnia moc wynosi 0,15 W, a przy podobnym obciążeniu przez całą dobę zużycie osiągnie 3,6 Wh. Trzy doby bez doładowania wymagają więc dostarczenia węzłowi 10,8 Wh.
Ta ostatnia wartość określa energię potrzebną węzłowi. Pojemność znamionowa akumulatora musi uwzględniać straty i dopuszczalny zakres rozładowania. Wynik krótkiej próby jest punktem wyjścia; nie potwierdza jeszcze, że gotowy zestaw przetrwa zimę. Jak taki zestaw zachowuje się zimą w praktyce, pokazuje siedmiodniowa próba solarnego repeatera MeshCore w Bydgoszczy.
W przykładzie Meshtastic węzeł zużył w 3 godziny wspomniane wcześniej 142 mAh przy 5,1 V, czyli 0,72 Wh. To średnio 0,24 W i około 5,8 Wh na dobę. Trzy doby zapasu oznaczałyby w tym przykładzie ponad 17 Wh. Różnica między przykładami pokazuje, dlaczego warto zmierzyć własny węzeł.
Panel sprawdzaj razem z miejscem instalacji
Do dalszego porównania wariantów można wykorzystać PVGIS, kalkulator Komisji Europejskiej do modelowania instalacji fotowoltaicznych. Instalacje bez sieci energetycznej liczy w nim zakładka Off-grid (kalkulator, opis narzędzia). Uwzględnia lokalizację, nachylenie i kierunek panelu, jego moc, pojemność akumulatora, próg rozładowania, poniżej którego akumulator nie jest już rozładowywany, oraz dobowe zużycie. Wynik pokazuje dla każdego miesiąca średnią produkcję energii oraz odsetek dni, w których akumulator był w pełni naładowany albo rozładował się do progu.
Porównanie większego panelu z większym akumulatorem ma wtedy konkretny sens: można sprawdzić, jak oba warianty wpływają na przewidywane braki energii. Symulacja opiera się na danych pogodowych i założeniach modelu, dlatego pozostaje pomocą w planowaniu. Przed wyborem części zacznij od pomiaru własnego węzła, a potem sprawdź warianty zasilania dla miejsca, w którym będzie pracował.
Artykuł powstał na podstawie materiału „Measure power use for a solar Meshtastic node” zespołu Meshtastic, z wkładem KeithMon, oraz dokumentacji Meshtastic, Nordic Semiconductor i PVGIS.
