Meshtastic-gids - Hoe het stroomverbruik van het apparaat te meten?

📌 Installatie en Vereisten

Het meten van het gemiddelde stroomverbruik van een radioapparaat, zoals een Meshtastic ESP32-knooppunt, vereist geschikte apparatuur ⚙️ en basiskennis van stroommeting 📏.

🔌 Energiekmeter

Om het stroomverbruik nauwkeurig te meten, hebt u een betrouwbare energiemeter nodig. Dit kan een bench-voeding ⚡ zijn met spannings- en stroommetingen, een USB-energiekmeter 💻 of vergelijkbare hulpmiddelen. Het belangrijkste is dat u volts, ampères of watt over tijd kunt aflezen ⏱️. Continue tracking is essentieel—niet alleen directe metingen. Zorg ervoor dat uw meter gevoelig genoeg is om lage stroomsterktes te detecteren, aangezien sommige Meshtastic-knooppunten slechts 0,005A bij 5V verbruiken 🔋. De belangrijkste functie is het vermogen om ampère-uren of watt-uren op te nemen 📊, wat typische multimeters niet kunnen.

❓ Wat meten we?

Vermogen wordt gemeten in watt ⚡. Om te berekenen hoeveel stroom je ESP32-apparaat verbruikt, vermenigvuldig je volt met ampère. Bijvoorbeeld, 5V × 50mA = 250mW (of 0,25W). Dit is het directe stroomverbruik ⏲️, maar Meshtastic knooppunten werken in wisselende toestanden—meestal ontvangend 📡, af en toe zendend 📤, wat aanzienlijk meer stroom verbruikt. Daarom is alleen meten in ontvangstmodus onvoldoende 🚫. Wat nodig is, is het gemiddelde stroomverbruik over tijd ⏳, uitgedrukt in wattuur. Bijvoorbeeld, als een knooppunt 250mW verbruikt gedurende één uur, gebruikt het over 24 uur 6Wh 🔋.

📡 Duty cycle

Meshtastic radio's verbruiken minder stroom bij ontvangst 📥, en veel meer bij verzending 📤. De duty cycle definieert het percentage tijd dat het ESP32 knooppunt zendt. Dit kan 5%, 10% of 25% zijn, afhankelijk van je gebruikssituatie. In plaats van te vertrouwen op datasheetwaarden 📑, voer je een realtime stroomtest uit van minstens één uur ⏱️. Langere tests (2–6 uur) geven nauwkeurigere resultaten ✅ onder realistische Meshtastic netwerkcondities.

🧪 Testcondities

Testen is eenvoudig maar vereist begrip van hoe Meshtastic knooppunten zich gedragen in een mesh-netwerk 🌐.

📶 Achtergrond netwerkactiviteit

Meshtastic ESP32 knooppunten sturen regelmatig netwerkbeacons 🔔 op de achtergrond. Dit zijn geen gebruikersberichten maar signalen die de aanwezigheid van het knooppunt aangeven 📍 en de GPS-locatie 🛰️. Andere knooppunten erkennen deze beacons 👍. Dit basisverkeer omvat zowel ontvangen als zenden, wat bijdraagt aan het totale stroomverbruik 🔋. Hoewel sommige uitzendingen verminderd kunnen worden, moeten ze worden meegenomen in je stroomverbruikanalyse 📊.

🛠️ Gesimuleerde test

Om het berichtverkeer te simuleren, pas je aan hoe vaak het Meshtastic knooppunt GPS-locatie-updates uitzendt 📡. Standaardintervallen zijn 2 minuten ⏲️ voor GPS-geschikte knooppunten en 15 minuten voor knooppunten met vaste positie. Het verkorten van dit interval verhoogt de zendfrequentie 🔄 en het stroomverbruik ⚡. Je kunt dit aanpassen via de Meshtastic mobiele app 📱 of CLI 💻 om realistisch verkeer tijdens tests te simuleren.

📍 Vaste positie zendinterval

Zonne-energie aangedreven basisstations ☀️ missen vaak GPS-modules om stroom te besparen. In Meshtastic kun je handmatig de vaste coördinaten van een knooppunt instellen 📌. Deze knooppunten zenden standaard elke 15 minuten hun locatie uit ⏲️. Om vaker berichten te simuleren, verkort je het interval naar 3 minuten (16 berichten/uur) of 1 minuut (56 berichten/uur) 🔄.

📝 Voorbeeld testconditie met knooppuntinstellingen

• Drie Meshtastic knooppunten in het netwerk 🌐
• Eén knooppunt zend locatie uit elke 60 seconden ⏱️ (sluit slimme locatie uit)
• Test knooppunt gekoppeld aan een telefoon via Bluetooth 📱
• Test knooppunt ingesteld met een vaste GPS-positie 📍
• Test knooppunt zend locatie uit elke 60 seconden ⏱️ (sluit slimme locatie uit)

Start de test op een rond tijdstip ⏰ (bijv. op het hele uur), reset eerdere metingen op je vermogensmeter 🔄, en noteer de start- en stoptijden samen met het totale verbruikte vermogen 📊.

📈 Resultaten

Je energiemeter zou het totale verbruik in watt-uren ⚡ moeten aangeven. Deel deze waarde door de testduur in uren ⏱️ om het gemiddeld stroomverbruik 📊 in watt-uren of milliwatt-uren te krijgen. Bewaar dit resultaat voor de volgende stap—het berekenen van de grootte van het zonnepaneel ☀️ voor je Meshtastic ESP32 node 📡.

Als je meter ampère-uren 🔋 aangeeft, zet dit dan om naar watt-uren door te vermenigvuldigen met de testspanning. Bijvoorbeeld, als de meter bij een 3-uur test op 5.1V 142mAh aangeeft, dan is de totale gebruikte energie:

5.1V × 142mAh = 724.2mWh ⚡

Deel door 3 uur om 241.4mW gemiddeld verbruik 📊 te krijgen. Bewaar deze waarde voor verdere berekeningen met betrekking tot Meshtastic batterijcapaciteit 🔋.

📊 Gedetailleerde vergelijking van stroomverbruik en batterijduur voor Meshtastic apparaten

Hier is een gerichte vergelijking tussen de nRF52840 🔧 en ESP32 💻 wat betreft stroomverbruik en verwachte batterijduur 🔋 met gebruik van een 1000mAh 3.7V Li-ion batterij voor Meshtastic toepassingen:

Met deze typische stroomverbruiken kunnen we de Meshtastic batterijduur 🔋 als volgt schatten: