Meshtastic 太陽能節點的製作歷程

由於建築物會阻擋無線電訊號,因此若要在都市中使用 Meshtastic,通常會建議將裝置架設於高處,利用遼闊的視野來取得更佳的收訊品質與傳輸距離。因此,自從在臺灣推廣 Meshtastic 以來,我便積極嘗試各種太陽能節點方案。

這款就是我製作的第一版太陽能節點。實際運作一陣子後,發現有幾個需要優化的方向:

  1. 電源架構問題:導致 Meshtastic 模組讀到的電量永遠顯示為 100%(但實際上可能即將沒電)。
  2. 安裝受限:雖然附有支架,但在一般民宅頂樓若不鑽孔,便難以固定。
  3. 內部積水:雖然具備防水功能,但臺灣濕度高,濕氣會在盒內形成冷凝水,因無處排出而越積越多。
  4. 散熱不佳:太陽能板與機身一體成型,在陽光曝曬下,電池倉的溫度也會隨之升高。

為了方便固定,並在公共場所保持低調,我也嘗試過「夾燈式」的太陽能節點。這款的偽裝效果很好(尤其是搭配短天線或內置天線),但缺點則是:

  1. 受限於機殼內部空間,能容納的電池不多,影響續航表現。
  2. 由於是改裝現有市售商品,加工手續繁雜。
  3. 外殼塑膠用料不佳,拆裝幾次後外殼便明顯損耗、螺絲孔也容易崩牙。
  4. 太陽能板面積較小,充電效率不佳。

後來市面上出現了更完整的太陽能節點套件,我也買來測試,發現主要缺點如下:

  1. 支架設計看似彈性,但實際在民宅頂樓的場景依然難以固定。
  2. 太陽能板與機身一體,陽光曝曬下同樣有電池倉溫度升高的問題。

有一陣子在 Meshtastic 臺灣社團裡,大家常使用同一家廠商的太陽能防水盒來製作節點,我也做了一些來測試。實惠的價格加上夠用的防水性能,讓它在特定場景中相當實用。但缺點則是:

  1. 沒有附支架,導致實際能應用的場景受限。
  2. 太陽能板較小,若設置地點的日照不足或容易被遮擋,便容易沒電。
  3. 同樣有太陽能板與機身一體、曝曬後電池倉溫度升高的問題。

後來在尋找相關材料時,我買了幾塊特殊的太陽能板來試驗。以下圖為例,這款太陽能板的表面有特殊的聚光鏡片結構,讓陽光不一定要垂直照射,也能維持不錯的發電效率。很適合用在一些早上、黃昏曬得到太陽,但正午會被其他建物遮蔽的場景。

不過這款的主要缺點是難以固定(安裝場景受限),且板材售價過高,導致最終成品的成本太貴。

綜合以上經驗,若要打造一款令我滿意的太陽能節點,必須滿足以下條件:

  1. 安裝具彈性:讓使用者能在各種不同場景輕鬆固定。
  2. 解決冷凝水:克服氣候潮濕導致內部積水的問題。
  3. 外殼耐用度:防水盒用料必須紮實,且螺絲固定處需嵌入金屬螺母,而非直接攻牙鎖在塑膠殼體中。
  4. 太陽能板尺寸適中:不能過大而顯眼,也不能過小導致發電量不足。
  5. 分離式散熱設計:讓太陽能板與防水盒分離,藉此遮陰並降低盒內溫度,延長主機板與電池的壽命。
  6. 角度可調:太陽能板需能調整傾角,以適應不同安裝位置,取得最大發電量。
  7. 成本可控:整體造價需控制在可負擔的範圍內。

終於,我製作出了能解決這些問題的太陽能節點,而取其白色的外觀意象,我將它命名為 SnowOwl(雪鴞)

SnowOwl 的安裝方式非常彈性,既能用束帶抱柱固定,也能透過強力磁鐵吸附在金屬表面,適應各種架設環境。分離式的太陽能板不僅能自由調整角度以爭取最大發電量,還能替後方的防水盒遮擋陽光,有效降低大太陽下的盒內溫度,提升主機板與電池的使用壽命。

此外,機身採用高品質防水殼,螺絲孔皆為金屬材質,並針對臺灣潮濕氣候導入了排濕機制。

如下圖中的金屬接頭,它不僅是太陽能板電源線的防水接頭,同時還具備「主動排濕」的功能——當防水盒受日照升溫時,殼體內的水氣便會透過內建的防水透氣膜向外排出。

但若節點長期處於低溫潮濕的環境(例如高山林區),內部缺乏溫差,濕氣便無法主動透過透氣膜排出。如下圖這顆架設在山上的節點,頂蓋出現了大量冷凝水,聚集後便會直接滴落到下方的主機板上。

因此,在 2026 年 10 月的最新版本中,我新增了兩項結構優化:

  • 底部迷宮式排水孔:在盒底增設了一個排水小孔,協助排出過多水分。由於小孔並非直接貫穿對外,因此能防止昆蟲鑽入防水盒內。實測當盒底積水累積達一定比例時,小孔便會利用壓差開始將水向外排出。

  • 頂部導流擋板:在防水盒頂蓋內側加裝塑膠導流板,讓凝結的水珠順著側邊滑落排出,不再直接滴落到主機板上。

經過這幾代的踩坑與進化,SnowOwl 終於成為一款我敢放心部署在各種嚴苛環境的太陽能節點。如果你也想在自家頂樓、山區或特定場域認養並架設一隻「雪鴞」,或是對這套防水排濕機構有興趣,歡迎透過 LINE @689mwgur 與我聯繫,讓我們一起把訊號傳得更遠。

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