Похоже тема эта плохо воспринимается по видео, по этому придется вот текстом.
Зачем это надо?.
Один из популярнейших вопросов под видео, что даже сценарий для подкаста писать начал, «Мештастик… Что это или пояснение для тревожных и выживальщиков.» Как бы, объяснять для чего нужна радиосвязь занятие такое себе, я сразу начинаю подозревать что вопрошающий… что отвечать нужно альтернативному который никогда не видел мобильник или рацию. Вопрос из серии, зачем нужны баофенги туристам? Рации железнодорожникам, зачем вообще нужна связь где или когда нет никакой централизованной связи? Это прежде всего вопросы безопасности, рабочие, организационные вопросы и тд. В туристической группе есть так называемые замыкающие, тот кто идет последним и у него есть рация с помощью которой он может остановить движение по маршруту. Не важно есть ли на том участке сеть и интернет, не важно знает ли замыкающий все номера и будет ли их обзванивать, зачем? Есть рация. Рация нужна для связи с другими группами на маршруте, или для связи разных групп в заданных точках, которые выбрали разный маршрут до точки сбора. В случаи же с мештастиком, можно в реальном времени смотреть координаты нод на карте, не просто кричать в рацию, - ты где? - да тут в лесу у дерева., а каждый участник в группе будет видеть кто где находится, кто ни туда свернул, кто потерялся, кто ушел в магазин и сколько его еще ждать. Проще координироваться на крупных мероприятиях, турслетах, фестивалях и тд.
Прежде всего, если вы хотите получить все готовое, нечто идеально работающее из коробки, то что может стать альтернативой и полной заменой телеграмм и прочих месенджеров, где не нужно думать и все это с совершенно бесплатным открытым исходным кодом без рекламы… то похоже что вы чтото в этом мире не понимаете… мэшь сети не могут быть заменой интернета, месенджеров и телеграмм,,, конечно они кое что могут, но рация заменой телефона быть не может, это другой тип связи… это всё вообще про другое,,, а в данном случаи это логическое развитие радиолюбительской связи,,, И опять повторю, если вы ждете что вам дадут готовый рабочий продукт,,, вы ждите конечно… но это все направленно больше на энтузиастов,,, не стоит тратить на это время и деньги если не хотите во всем этом разбираться... конечно это может быть некой экстренной связью во время блэкаутов, в этом и изначальная цель проекта была, связь где связи нет никакой... и в целом вещь во многом очень полезная,, но это больше похоже на альтернативу радиолюбительской голосовой связи, а не,,, нужно умение этим пользоваться.
Это из сценария того.
Блэкауты. рация эт конечно хорошо, но оно ограниченно в дальности связи. Та фиг с ней с дальностью, передавать на частоте может только один. Невозможно организовать многопользовательскую связь баофенгами на одной частоте с разными группами, костыль из субтонов эт такое се. Там много чего нельзя или сложно, что в мешкоре\мештастике доступно просто из коробки.
Штука изначально задуманная для связи на фестивалях в пустыне, для организации всяких таких вещей, туристических сходок, где не работают телефоны, а в России вдруг стала пиариться как альтернатива блокировкам… это что в голове нужно иметь, точнее не иметь,, если действительно прижмет, там не до альтернатив интернету будет, пару недель в городе без электричества, и заботы будут в стиле, где взять воды, да такой чтоб не сдохнуть от диареи и где взять пакеты чтобы потом избавится от продуктов дефекации. Сбоку вот же пример, или Евича посмотрите чтоль, он доступно объясняет как оно в реальности бывает.Та фиг с ними, я живу в горном крае, побережье смывает каждый год, горячий ключ смывает раз в два\три года… нужна ли там подобная связь, которая децентрализована и не падает потому сдохла одна вышка сотовой связь на всю деревню. Если отбросить всю ту шелуху, что мне забаненные в коментах пишут, вещь та полезная… но нужно уметь правильно пользоваться.
Тревожные психбольные в психозах о таком конечно не думают, у них там в голове что-то про приманивание летард, а не о том как будут разгребать вероятные последствия, без электричества, физически отрезанные от связи, что спросить некого будет, когда телефон разрядится. Время сейчас такое, что поделать, и истеричных в комментариях паникеров к сожалению не расстреливают.
Связь, в нашем случаи это скорее про безопасность, которую организовываем для себя сами, самостоятельно. Чтобы быть на связи со своими близкими, для возможной организации помощь в случаи отсутствия каких либо других способов связи, в связи с отсутствием электричества например, чтобы было у кого спросить когда воду подвезут, панику глушить и тд. Та что ты нагнетаешь, не бывает такого, да? Крымск напомнить? И как там с организацией было и сколько всего после. Это конечно крайний пример и сейчас сильно лучше с этим, чем в тогда.
Это не может быть альтернативой месенджерам, это не может стать методом обхода блокировок, просто физически не может, как и баофенг не может заменить телефон и интернет. Это радиолюбительская связь и подход у устроителей должен быть именно такой. Надеюсь стало понятнее.
Про автономность.
В питании от розетки плохо то, что электричество там иногда заканчивается, обычно когда оно нужно больше всего. Висящие провода и занятые зарядками розетки, тоже не добавляют комфорта, а выводить их нужно наружу, на крышу, туда где розетки вообще не предусмотрены природой. Очевидно, если речь про отказоустойчивость, то питание должно быть автономным. Солнечная батарея, ветряк, РИТЕГ. РИТЕГ отпадает, хотя конечно заманчиво. Ветряк, спорно очень, но в теории можно.
Я сейчас про ключевые узлы и репитеры, у мешкора роли узлов в сети разграничены, клиентское устройство связывается с репитером, установленным в местах с большим покрытием и которые уже в свою очередь занимаются маршрутизацией и пересылкой сообщений. Мешстастик же более стихийный, нет жесткой привязки к роли устройства, каждое устройство в сети может пересылать сообщения и телеметрию, но и это не отменяет необходимость в репитерах установленных в ключевых местах с большим покрытием. У каждого подхода есть свои достоинства и недостатки, главное что мешкор критически нуждается в автономных репитерах, и мештастик без них мало на что способен. Про разницу в подходах поговорим отдельно и не тут.
Солнечные панели.
Как показала практика, 5W панели хватит всем, или почти всем, вариант средне оптимальный. Тут как во всей этой солнечной энергетике, нужно учитывать место установки, географическое в том числе. В целом, мне тут двух ваттной панельки размером со смартфон достаточно, и я не шучу, установленной почти вертикально, на юг, на среднем солнце, оно спокойно дает ~150мА, летом может и больше. С учетом потребления ноды на nRF52 в режиме приема ~15мА, разряженные за ночь батарей, обычно полностью заряжены уже к обеду. 5W панель тут хватает для ноды на ESP32C3 с потреблением в режиме приема ~120мА. Но так понятно будет не везде и не всегда. Пасмурному Питеру говорят надо 10W панель и не меньше.
Панелек продают много и разных, есть туристические с USB выходом и понижающим DCDC до 5 вольт, есть с разъемом USB подключенным напрямую к выходу солнечной. У такой на ярком солнце на "USB" может оказаться ~7.5 вольт вместо 5ти. Для наших целей такое подходит и такое обычно заметно дешевле "правильных" 5ти вольтовых. Бывают еще 12 вольтовые, которые на деле выдают 18 вольт, а цифра 12 в названии говорит что это для 12 вольтовых систем, но есть и 12 вольтовые которые отдают 12 вольт. Самый простой способ узнать на какое напряжение панель, посчитать количество элементов. 1 элемент 0,5 вольт. Соответственно для зарядок на CN3163, лучше искать панель с 10ю элементами, 12 элементов и более подходят для CN3791, но про зарядки позже.
У китайцев есть решения для зарядки и питания уличных видеокамер, тут. Это все нам тоже подходит, и обычно такое с креплением на стену.
Уличные фонари с солнечной, спорное решение, если такое как на картинке, панель там 0,75W и этого мало. Хотя если есть несколько таких..., хотя есть и такие. В некоторых случаях применить такое можно, готовый корпус опять же.
А еще есть панели, стационарные чтоль, со стеклом, в рамке, и не большей мощностью, в районе 10W. Например Тут. Стоят такие обычно дороже туристических, и редко когда бывают на напряжение 5 вольт, но качество их заметно выше.
Батареи.
Мы тут у себя так прикинули, батарей должно гарантированно хватать приблизительно на неделю. 2 недели без солнца тут вполне реальны. Рассчитать емкость тут довольно сложно, ибо потребление зависит от нагруженности узла и времени работы на передачу. В среднем мы берем сборку из нескольких 18650, на ~5Ач для литииона, на менее ответственных узлах можно меньше, где солнца мало, больше. У меня живут две банки lifepo4 на 1800мАч, с nRF, учитывая что у лифера напряжение и энергоемкость меньше.
Тип батареи, liion самый простой и доступный, удобное напряжение позволяет обойтись без повышающих преобразователей и шумов по питанию, но есть вопросы к безопасности, возгоранию при перегреве, сложностью или невозможности зарядки при отрицательных температурах. Нужно это учитывать, хотя бы возможный перегрев на солнце. С lifepo4 тоже есть свои сложности, не удобное напряжение ячейки требует повышающих преобразователей, нет готовых решений, меньше энергоемкость и выше цена, впрочем как и больший ресурс. имхо, штука предпочтительная, но есть сложности. Прочие деликатесы в виде титаната, ионисторов и прочих литийнатревых, я тут про практику. Еще остается свинец и кадмий\никель, тут примерно как lifepo4, хорошо но сложно.
Зарядки.
А зачем? Там же есть USB. Замяялся объяснять, TP4056 и её производные, не работают с солнечными панелями, они проваливают напряжение ниже напряжения заряда при недостатке мощности. А ее будет всегда недостаточно, ибо на модулях выставленный ток заряда в 1 ампер, всегда будет больше того, что может дать панель на 2W. Нужна специальная зарядка для солнечных панелек. Есть китайские ноды, с такой зарядкой на борту и там это указано отдельно, но на большинстве же стоит TP4056. Большинство китайских плат сделаны на ESP32, что не очень та подходит для автономной ноды, учитывая их потребление. На nRF52 тоже, стоит TP4054, по этому встроенная зарядка на TP отпадает.
Хорошо себя зарекомендовала CN3163 для liion, не очень хорошо CN3158, это тоже самое но для lifepo4 (есть еще CN3156 для титаната, но там с кпд видимо еще большее дно). Уж очень много уходит в тепло при понижении напряжения с 5-6 вольт до зарядных 3.6 вольт, но использовать можно. Так же из линейных есть модуль на CN3065, микросхема аналог CN3163, но модуль требует доработки, нужно выбросить диоды по входу, дав напряжение с солнечной напрямую в микросхему.
Импульсные CN3791 и CN3801 с полноценным MPPT, для liion и lifepo4 соответственно. Для наших целей CN3791 актуальна только при использовании 18 вольтовых солнечных панелей, не 5ти вольтовых если точнее, но опять же, китайский модуль на ней требует доработки, там отсутствует диод защиты от обратного напряжения. Заморочек с ней много, а реального преимущества по сравнению с CN3163 с 5 вольтовой панелью нет, чего не скажешь о CN3801 под lifepo4, тут оно актуально в любом случаи и с ней придется заморочится, модулей нет, как и простых и действительно рабочих решений под lifepo4, кроме CN3158, оно работает, но и как обогреватель тоже.
Другие типы батарей рассматривали но пока не пробовали.
Платформа.
Тут nRF52 в не конкуренции, да можно собрать на чем угодно просто закладывая мощность солнечной и емкость не солнечной батареи, ESP32C3 тоже может работать от солнца, ноо он потребляет ~120мА, а когда как nRF52 не более 15мА. ESP32C3 нужна минимум 5W панель, где у nRF52 будет больший запас автономности и с 2W панелью. Исходим от задач и наличия железа.
Солнечная нода на коленке.
Что мы тут видим? Распредкоробку смонтированную на обратной стороне солнечной панели, основой для всего и крепления к чемунибуть, кусок толстого плексигласа. В коробке банка размера 26650 на 5100мАч с BMS, платой защиты. Модуль на CN3065 к которой подключена мелкая солнечная панель (2W\5V) через гермоввод, к модулю разъемами подключена батарея и fakeTec тем местом куда должна подключатся батарея. Всё, солнечная нода готова. Тут есть ряд недостатков, но этот колхоз работает. Схема нужна? Думаю нет.
fakeTec solar \ ardl ed
Чтобы уменьшить количество колхоза, я переразвел плату fakeTec, добавив туда зарядку на CN3163. Идеологически это тоже самое, что картинкой выше, но на одной плате. Цель как и была у fakeTec, уменьшить стоимость ноды на nRF до минимума, но в моем случаи солнечной ноды на nRF. Об этом есть отдельное видео. Платы для сборки еще есть, на авито.
Любая другая с TP4056
Принцип тот же, парралелим выход модуля на CN3163 или CN3065, и выход на батарею любой другой китайской ноды, заряжаем батарею от солнечной через него. В видео всё показано.
Способы по сложнее и с другой химией, позже.
ООО "АЛИБАБА.КОМ (РУ)" ИНН 7703380158