Более года назад я наткнулся на технологию передачи текстовых данных по радио — Meshtastic. Решил её попробовать, но «пощупать руками» переросло в проект автономного уличного узла на солнечной панели. Всё работало — пока я не решил добавить метрики энергопотребления.
И тогда узел ушёл в офлайн на полгода. Причина оказалась настолько же простой, насколько обидной. История о том, как хаос в отладке стоил шести месяцев, а спасение пришло от малинки (Raspberry Pi 2), паяльника и правила, которое я сам проповедую своим инженерам.
Привет, Хабр! Меня зовут Сизов Сергей, я технический директор продукта Deckhouse Solution Support в компании «Флант». Вообще я не специалист в вопросах радиоэлектроники — скорее начинающий радиолюбитель. Поэтому сквозь тернии к звёздам изучаю всё на ходу в своё свободное время и в удовольствие!
Что такое Meshtastic
Meshtastic — это децентрализованная сеть на базе протокола LoRaWan, которая позволяет обмениваться текстовыми сообщениями. По большому счёту это как мессенджер, для которого не нужен интернет.
Не сказать, что это новшество, но мне понравилось, что этой технологии не нужен интернет и что она базируется на LoRaWan. И то, что узлы собираются в mesh-сеть.
Сейчас это скорее проект для энтузиастов, но, возможно, он найдёт применение в сфере туризма или МЧС.
К слову, на текущий момент зафиксирована передача данных напрямую между двумя узлами, разумеется с направленными антеннами, на 331 км.
Начало: как я пришёл к идее об автономном узле
Я решил попробовать, купил несколько модулей на частоте 433 МГц, поставил прошивку, поигрался — сообщения бегают. Зачем? Да Ктулху его знает! Я ж инженер, мне интересно потрогать технологию своими руками.
Я даже вступил в Telegram-чат города, нашёл таких же энтузиастов. Улыбка до ушей — что ещё надо инженеру?!
Но с учётом того, что я живу за городом, у меня нет прямой видимости до соседних узлов других участников, то есть я не смогу отправлять и получать сообщения — по крайней мере с теми антеннами, что идут в комплекте с модулями.
Началась эпопея с покупкой и тестированием разных антенн:
Первые PoC выглядели страшно, но очень DIY’йно:
Потом мне захотелось собрать антенну типа «Яги» самому по расчётам. Так выглядел процесс поиска точки, откуда будет связь с этой самодельной антенной:
Но потом я осознал, что чудес не бывает и прямой видимости нет. Значит что? Правильно — надо поднять антенну выше!
Поднял, закрепил на заборе — связь есть!
Счастью не было предела, когда я смог отправить сообщение в эфир и такие же сумасшедшие ребята, но уже в черте города, ответили мне. Да, да, 2025 год, Серёжа, 35 годиков, радуюсь передаче данных через радио.
Только была проблема, что так не очень удобно жить: нельзя же постоянно носить узел с собой и при необходимости вешать её на забор или столб. Если я хочу пользоваться сетью из дома, со двора, из машины, мне каждый раз придётся искать хорошую позицию для антенны.
И тут же я понял, что хочу собрать автономный узел, который в сети Meshtastic будет работать в качестве роутера. То есть у меня при себе будет маленький и простой узел с компактной антенной в роли клиента. Он будет связываться с узлом-роутером и уже через негоотправлять и получать сообщения.
Ох как зачесались руки и как загорелись глаза. Возможность собрать своими руками подобную игрушку, да ещё и потратить кучу часов выходных вечеров на проектирование, подсчёты и прочее… М-м-м.
На самом деле всегда хотелось собрать своё устройство, спроектировать, подобрать корпус — а тут прям всё совпало.
Маловато метрик, или Как узел вышибло из эфира на полгода
Изучив имеющиеся платы, которые подходят для прошивки Meshtastic, я остановил свой выбор на Heltec t114. Мне понравилось заявленное малое потребление тока: около 20 мА. На деле при замерах среднее потребление у меня было даже 11 мА!
Поскольку узел должен быть автономным, я решил использовать аккумуляторы 18650. Благо у меня завалялось несколько штук с прошлых поделок. Начал с одной банки 18650. Тут большие вопросы к морозостойкости, ибо в Уфе морозы бывают и под −40 градусов. Но будем двигаться постепенно.
Да, узел рядом с домом на заборе, но забирать и заряжать его раз в несколько суток мне лень. Тянуть туда электричество не хочется.
Решил, что пора попробовать солнечную панель.
Сидел, считал потребление, читал отзывы на панели, решил попробовать на 5 Вт. По моим подсчетам должно было хватить, ну и опять же — это ж процесс. Не получится — усовершенствуем.
Ну что ж, подключаем солнечную панель, через контроллер заряда — на наш аккумулятор, а с него подаём питание на плату Heltec. Всё работает, летом и осенью показало себя прям прекрасно.
Заряд держится хорошо — за ночь падает примерно до 20 %. После ночи аккумулятор заряжается очень шустро, учитывая, что это всего одна банка 18650.
То есть буквально за несколько часов аккумулятор с 20 % зарядился до конца.
И тут я осознал, что мне маловато метрик…
Я хочу видеть, сколько приходит с солнечной панели, сколько потребляет плата, какой заряд у АКБ. Ведь в будущем можно будет доработать устройство, опираясь на показания тока: сделать, скажем, поворотную платформу на сервоприводах, чтобы собирать максимум солнечной энергии. А может, просто поставить вторую панель.
Начал изучать, какие существуют решения. Наткнулся на модуль INA3221 — и там прям идеально под меня есть три канала.
И вот это стало поворотным моментом, который вышиб мой стационарный узел из эфира на полгода.
Начало приключений: беру в руки паяльник
Здесь я спрятал важный момент касаемо INA3221.
Есть две версии платы. Нам нужна та, где явно видны дорожки с каналов, уходящие на резисторы. И либо придётся напильником дорабатывать плату и перерезать дорожки и прочее, либо сразу взять ту, что подходит под задачу.
Неподходящая плата:
Подходящая плата:
В итоге модуль INA3221 — прям то, что нужно! Нарисовал себе следующую схему:
По задумке я смогу видеть напряжение и ток солнечной панели, АКБ и, собственно, потребление платы Heltec T114.
Дождался платы, собрал — ни черта не работает!
Начинаем погружение в недра. Всё это работает по шине I2C.
Нажмите, чтобы узнать о том, что такое I2C.
I2C — это как школьный класс, где работает чёткий порядок общения.
В роли учителя выступает главный контроллер — в нашем случае плата Heltec. Она, как и учитель, инициирует все действия: опрашивает учеников (датчики) или просит их что-то записать.
Датчики не говорят сами по себе, а только отвечают, когда к ним обращаются. При этом все ученики синхронизированы с учителем: они подстраиваются под его темп и выполняют действия строго по его сигналу.
Простое и элегантное решение, на мой взгляд.
Каждый «ученик» — то есть каждое I2C-устройство — имеет уникальный адрес, по которому «учитель» (плата Heltec) к нему обращается. Но, как и в реальном классе, фамилии могут совпадать: разные датчики иногда используют один и тот же заводской адрес.
Поэтому очень важно, когда вы добавляете устройства в i2c-шину, заранее узнать их адрес в документации, а лучше ещё и явно его проверить через i2c-сканнер.
Получается такой процесс:
Учитель (Heltec T114) обращается конкретно к Иванову: «Сообщи температуру за окном».
Иванов отвечает: «24 градуса!» — и все в классе это слышат.
Но только учитель записывает ответ себе в журнал. Остальные «ученики» просто молча слушают — им эта информация не нужна, так что они её игнорируют.
Хм-м… Почитал в интернете: мол, надо в настройках узла Meshtastic указать адрес i2c-модуля — 42. И тут я потратил несколько часов, чтобы осознать, что приложение Meshtastic под iOS не обладает полным функционалом. Подключив плату к компьютеру, соединился через веб-клиент — и вот там уже нашёл нужную мне настройку, указал адрес 42… Не работает.
Пошёл опять читать, узнал, что плата работает на адресе 40 по умолчанию. Указал адрес 40 — не работает.
Нашёл в документации Meshtastic, что INA3221 слушается на 42-м адресе. А сам модуль по умолчанию отвечает на 40-м. Хм-м. Пошёл искать информацию по модулю — хвала инженерам-проектировщикам, они продумали и это. Оказывается, надо просто сделать перемычку A0-SDA и адрес станет 42. Сказано — сделано. Фото взято из интернета:
Паяльник в руки и вуаля. С полной уверенностью в победе подключаю — не работает.
Как полгода ушло на одну перемычку
Я немного расстроился и отложил разобранный узел в дальний ящик, ибо было уже не так много свободного времени. Раз в пару месяцев я возвращался, вновь читал, искал, где же я допустил ошибку, но никак не мог найти. Да и времени вечно было мало.
Каждый раз я полностью перепроходил путь: смотрел на перемычку, убирал её, добавлял другие — то есть проверял 40-й адрес (без перемычек), 41-й, 42-й, 43-й, устанавливая разные перемычки. И НИ-ЧЕ-ГО!
Плата внешне выглядела идеально, не было ничего прогоревшего. Я прозвонил мультиметром резисторы и не нашёл проблем. Но на всякий случай заказал вторую.
И вот уже в 2026 году в прекрасный свободный выходной я решил, что это не дело. Ну как так-то? Мне нужно разобраться. И я пошёл по пути, которому всегда учу своих инженеров: от простого к сложному.
У меня есть плата. Она вообще работает?
Как проверить?
Можно добыть где-нибудь осциллограф и посмотреть, меняются ли показатели при изменении вольтажа на каналах… Но это снова сложный дебаг. Надо проще!
Для начала надо понять, а на каком адресе вещает плата? Как? Можно же собрать i2c-сканер. Если кратко, это устройство с определённой прошивкой, которое определяет, на каком адресе на шине i2c общается INA3221 (в моём случае). В вашем это может быть датчик или другое устройство на шине.
Потянулся к коробке с электроникой, но ардуинки там не нашлось. Зато нашлась старая Raspberry Pi 2. Прекрасно! Убираю перемычку, чтобы эксперимент был чистым, — фактически привёл плату к заводскому виду.
Включаю, подключаюсь по SSH на малинку, ставлю пакет i2c-tools и сканирую.
(INA3221-Python-Library) root@raspberrypi:~/INA3221-Python-Library # i2cdetect -y 1 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 a b c d e f 00: -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- 10: -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- 20: -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- 30: -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- 40: 40 -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- 50: -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- 60: -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- 70: -- -- -- -- -- -- -- --
Адрес 0x40, супер!
Ну, думаю, дай проверю, отдаёт ли данные по адресу 0x40:
i2cdump -y 1 0x40 ------------------------------ LIPO_Battery Bus Voltage: 0.00 V LIPO_Battery Shunt Voltage: 0.00 mV LIPO_Battery Load Voltage: 0.00 V LIPO_Battery Current 1: 0.00 mA Solar Cell Bus Voltage 2: 3.67 V Solar Cell Shunt Voltage 2: 16.56 mV Solar Cell Load Voltage 2: 3.69 V Solar Cell Current 2: -165.60 mA Output Bus Voltage 3: 3.66 V Output Shunt Voltage 3: -16.32 mV Output Load Voltage 3: 3.65 V Output Current 3: -163.20 mA
Отдаёт, значит, плата рабочая.
Задумался. Что я упускаю? Где я ошибся? И вот тут я совершил роковую ошибку.
Я взял запасную плату INA3221, сделал перемычку, просканировал i2c-адреса:
(INA3221-Python-Library) root@raspberrypi:~/INA3221-Python-Library# i2cdetect -y 1 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 a b c d e f 00: -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- 10: -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- 20: -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- 30: -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- 40: -- -- 42 -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- 50: -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- 60: -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- 70: -- -- -- -- -- -- -- --
В итоге получил 0x42 и впал в ступор.
Попробовал получить с неё данные на малинке:
i2cdump -y 1 0x42 ------------------------------ LIPO_Battery Bus Voltage: 0.00 V LIPO_Battery Shunt Voltage: 0.00 mV LIPO_Battery Load Voltage: 0.00 V LIPO_Battery Current 1: 0.00 mA Solar Cell Bus Voltage 2: 3.67 V Solar Cell Shunt Voltage 2: 16.68 mV Solar Cell Load Voltage 2: 3.69 V Solar Cell Current 2: -167.20 mA Output Bus Voltage 3: 3.66 V Output Shunt Voltage 3: -16.44 mV Output Load Voltage 3: 3.65 V Output Current 3: -164.40 mA
Да ну как так-то?! Почему на малинке всё отдаётся, а на Heltec t114 не работает?!
Может дело в узле? Взял другой — t-beam. Подключил первую плату — не работает. Думаю, что дело не в узле.
Долго сидел, долго думал. Сходил погулять с собакой. Решил пройтись с начала — последовательно.
Беру первую плату, делаю перемычку, сканирую адрес и…
(INA3221-Python-Library) root@raspberrypi:~/INA3221-Python-Library# i2cdetect -y 1 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 a b c d e f 00: -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- 10: -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- 20: -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- 30: -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- 40: -- -- -- 43 -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- 50: -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- 60: -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- 70: -- -- -- -- -- -- -- --
Опа… Не понял, перемычку я сделал согласно документации, почему же адрес 0x43?
Ну, думаю, дай проверю, отдаёт ли данные на этом адресе:
i2cdump -y 1 0x43 ------------------------------ LIPO_Battery Bus Voltage: 0.00 V LIPO_Battery Shunt Voltage: 0.00 mV LIPO_Battery Load Voltage: 0.00 V LIPO_Battery Current 1: 0.00 mA Solar Cell Bus Voltage 2: 3.67 V Solar Cell Shunt Voltage 2: 16.56 mV Solar Cell Load Voltage 2: 3.69 V Solar Cell Current 2: -165.60 mA Output Bus Voltage 3: 3.66 V Output Shunt Voltage 3: -16.32 mV Output Load Voltage 3: 3.65 V Output Current 3: -163.20 mA
Отдаёт, значит, плата рабочая.
Взял запасную плату INA3221, сканирую без перемычки — 0x40. Всё как положено. Делаю перемычку — получаю адрес 0x42.
Подключаю вторую плату в схему — вуаля, всё работает. Метрики отдаются.
Тут пока не всё подключено, но самое главное, что данные пошли.
Думайте просто
В очередной раз убеждаюсь, что из-за хаоса и непоследовательности действий допускаются вот такие досадные ошибки, которые привели к тому, что полгода мой узел висел в офлайне.
Почему на первом узле при установленной перемычке адрес 0x43? Я убрал перемычку, зачистил места пайки от флюса, убрал лишний припой, ещё раз сделал перемычку. И вуаля — адрес 0x42.
Возможно, где-то я допустил ошибку. Возможно, сам того не заметил, но задел паяльником соседние контакты и создал перемычку, которая не бросается в глаза. Возможно, повлияли ещё какие-то факторы. Но этот дебаг длиной в полгода в очередной раз напомнил мне золотое правило, которое я каждый день повторяю своим инженерам: думайте просто.
Оглядываясь назад, я понимаю, насколько всё было просто и примитивно. Но все мы люди.
Теперь надо всё собрать, подумать над термоизоляцией и подогревом АКБ. Я почти уверен, что одной банки не будет хватать, когда на улице ночью −25 градусов. Возможно, вообще рассмотреть иные виды аккумуляторов. Но это всё потом. Главное, что у меня есть метрики.
P. S.
Читайте также в нашем блоге:
Комментарии (2)
Mc_Key
02.07.2026 09:10В том году когда игрался с мышосетью использовал LFP аккумы, контроллеров под солнечную систему на пару банок так хороших и не нашел. Потом на мешкоре и ритикулуме поигрался и забыл Сейчас несколько точек ManNET на малине сделал гораздо интереснее )
iliasam
При таких проблемах первым же делом возникает мысль - проверить шину сканером адресов.
Странно, что к этому полгода пришлось идти.