社区成员 HarukiToreda 最近进行了一项重要实验,他测试了多款设备在运行 Meshtastic 固件时的续航和功耗,并详尽记录了数据。这项研究对于所有 Meshtastic 设备的使用者来说,都是极具参考价值的参考资料。
在此基础上,我对数据进行了重新整理和分析,使其更加直观易读,并添加了注释,以帮助读者更好地理解测试结果。
在前两个实验中,测试设备主要是常见的 Meshtastic 开发板。根据所搭载的 MCU,这些开发板大致可分为两类:一类使用 ESP32/ESP32-S3,另一类则采用 nRF52。
使用 ESP32 或 ESP32-S3 的测试设备:
- Heltec ESP32 V2、V3.1、V3.2(一般称为 Heltec LoRa32 V2/V3,简称 Heltec V2/V3)
- Heltec Wireless Paper
- Heltec Wireless Stick Light
- Heltec Wireless Tracker
- Heltec Vision Master E213
- Heltec Vision Master E290
- Lilygo T-Deck
使用 nRF52 的测试设备:
- Heltec T114
- RAK19007(RAK4631)
- RAK19003(RAK4631)
- Seeed Studio T1000E
在最后一个测试中,测试设备为 Standalone 的 Meshtastic 设备。在 Meshtastic 领域,Standalone Device(独自运行的设备)是指无需依赖智能手机或电脑,即可独立运行 Meshtastic 并完成消息发送、接收和网络管理等功能的设备。
这类设备通常集成 LoRa 通信模块,允许用户直接在 Meshtastic 网络中进行通信,同时配备输入方式(如物理按键或全键盘) 以及显示屏幕(如 OLED、LCD 或 e-Ink 电子墨水屏),用于操作和查看消息。
Standalone 设备一般具备内置电池供电,确保在户外或应急环境中能够长时间运行。此外,一些设备还集成了 GPS 模块以实现位置共享,或带有蜂鸣器、振动马达以提供通知提醒。
常见的独立设备包括 Lilygo T-Deck、Hel-Txt、Nrf-Txt、Meshenger,它们的核心特点是能够完全脱离手机,在 Meshtastic 网络中独立发送、接收和管理消息,适用于户外探险、应急通信、战术通信等场景。
实验 1 - 默认设置下的续航表现
实验条件
- 固件版本: 2.5.7
- 工作模式: 客户端模式
- 屏幕超时: 60 秒
- 节能模式(Power Savemode): 关闭
- 频率: 906 MHz
- 蓝牙: 持续连接到 Android 手机
适用场景:移动节点 / 远程节点
续航对比表
设备型号 | MCU | 700mAh | 1100mAh | 2000mAh | 3000mAh |
---|---|---|---|---|---|
Heltec ESP32 V2 | ESP32 | 21 小时 | 41 小时 | 60 小时 | |
Heltec ESP32 V3.1 | ESP32 | 10 小时 | 21 小时 | 30 小时 | |
Heltec ESP32 V3.2 | ESP32 | 10 小时 | |||
Wireless Paper | ESP32 | 9 小时 | 20 小时 | 30 小时 | |
Wireless Stick Light | ESP32 | 10 小时 | 20 小时 | ||
Heltec Wireless Tracker | ESP32 | 9 小时 | 13 小时 | 19 小时 | |
Vision Master E213 | ESP32 | 19 小时 | |||
Vision Master E290 | ESP32 | ||||
Lilygo T-Deck | ESP32 | 10 小时 | 18 小时 | 26 小时 | |
Heltec T114 (GPS 关) | nRF52 | 104 小时 | 220 小时 | ||
Heltec T114 (GPS 开) | nRF52 | 62 小时 | 119 小时 | 215 小时 | |
RAK19007 (RAK4631) | nRF52 | 154 小时 | 307 小时 | 442 小时 | |
RAK19003 (RAK4631) | nRF52 | 156 小时 | 453 小时 | ||
T1000E (GPS 关) | nRF52 | 64 小时 | - | - | - |
T1000E (GPS 开) | nRF52 | 51 小时 | - | - | - |
实验 2 - 移动节点/远程节点的最佳省电模式
实验条件
- 固件版本: 2.3.17
- 工作模式: 客户端模式
- 屏幕超时: 60 秒
- 节能模式[1]: 开启(ESP32 设备会在没有流量时进入 Light Sleep 模式)
- 蓝牙等待时间[2]: 10 秒
- Light Sleep 持续时间[3]: 1800 秒(30 分钟)
- 频率: 906 MHz
- 蓝牙: 持续连接到 Android 手机
适用场景:移动节点 / 远程节点
续航对比表
设备型号 | MCU | 1100mAh | 2000mAh | 3000mAh |
---|---|---|---|---|
Heltec ESP32 V2 | ESP32 | 30 小时 | 74 小时 | 119 小时 |
Heltec ESP32 V3.1 | ESP32 | 19 小时 | 44 小时 | 80 小时 |
Heltec ESP32 V3.2 | ESP32 | 61 小时 ![]() |
156 小时![]() |
|
Wireless Paper | ESP32 | 51 小时 | 173 小时 | |
Wireless Stick Light | ESP32 | |||
Heltec Wireless Tracker | ESP32 | |||
Vision Master E213 | ESP32 | |||
Vision Master E290 | ESP32 | 156 小时 | ||
Lilygo T-Deck | ESP32 | 21 小时 | 35 小时 | 54 小时 |
Heltec T114 (GPS 关) | nRF52 | |||
Heltec T114 (GPS 开) | nRF52 | |||
RAK19007 (RAK4631) | nRF52 | 442 小时 | ||
RAK19003 (RAK4631) | nRF52 | 453 小时 | ||
T1000E (GPS 关) | nRF52 | - | - | - |
T1000E (GPS 开) | nRF52 | - | - | - |
实验 3 - 独自运行的节点设备-最佳省电模式
测试设备为 Standalone 的 Meshtastic 设备。在 Meshtastic 领域,Standalone Device(独自运行的设备)是指无需依赖智能手机或电脑,即可独立运行 Meshtastic 并完成消息发送、接收和网络管理等功能的设备。
这类设备通常配备输入方式(如物理按键或全键盘) 以及显示屏幕(如 OLED、LCD 或 e-Ink 电子墨水屏),用于独自发信息和查看消息。此外,Standalone 设备一般具备内置电池供电,确保在户外或应急环境中能够长时间运行。一些设备还集成了 GPS 模块以实现位置共享,或带有蜂鸣器、振动马达以提供通知提醒。
常见的独立设备包括 Lilygo T-Deck、Hel-Txt、Nrf-Txt、Meshenger,它们的核心特点是能够完全脱离手机,在 Meshtastic 网络中独立发送、接收和管理消息,适用于户外探险、应急通信、战术通信等场景。
实验条件
- 固件版本: 2.3.12
- 工作模式: 客户端模式
- 屏幕超时: 60 秒
- 节能模式[1:1]: 开启(ESP32 设备会在没有流量时进入 Light Sleep 模式)
- Light Sleep[3:1] 持续时间: 1800 秒(30 分钟)
- 频率: 906 MHz
- 蓝牙: 持续连接到 Android 手机
- 已经安装 CardKB I2C 键盘,T-Deck 则自带黑莓样式键盘。
适用场景:脱离手机独自运行节点
续航对比表
设备型号 | 开发板 | MCU | 4000mAh |
---|---|---|---|
Hel-txt (GPS 关) | Heltec LoRa32 V3 | ESP32 | 264 小时 |
Hel-txt (GPS 开) | Heltec LoRa32 V3 | ESP32 | 108 小时 |
Nrf-txt (GPS 关) | Heltec T114 | nRF52 | 276 小时 |
Nrf-txt (GPS 开) | Heltec T114 | nRF52 | 198 小时 |
Meshenger (GPS 关) | nRF52 | 166 小时 | |
Meshenger (GPS 开) | nRF52 | 175 小时 | |
Lilygo T-Deck | ESP32 | 71 小时 |
结论
从以上三组实验中可以发现,芯片平台差异对 Meshtastic 设备的续航影响最为显著。
nRF52 芯片平台(如 Heltec T114、RAK19007、RAK19003 以及 Seeed T1000E 等)普遍比 ESP32/ESP32-S3 平台(如 Heltec V2/V3 系列、Lilygo T-Deck 等)拥有更低的待机和工作功耗。在默认设置的相同电池容量下,nRF52 平台往往能够轻松实现数天至一周以上的续航,而使用 ESP32/ESP32-S3 的设备通常只能维持几十小时的续航时间。
如果设备需要更长的离线运行,或在应急通信场景里需要尽量延长使用周期,nRF52 平台会更具优势。这说明在硬件选型上,选择低功耗 MCU 是提升续航最直接的手段。
从功耗管理策略的角度看,实验 2 和实验 3 的测试进一步证明了睡眠模式对续航影响极为关键。
以开启 Light Sleep 为例,同样是 ESP32 平台的设备,在启用省电模式后,其可运行时间从仅有十几到数十个小时跃升至上百小时。nRF52 平台在默认模式下本就功耗较低,若再进一步配合省电模式,也可以获得数百小时的续航表现。
因此,合理设置省电参数(如 Light Sleep 的持续时间、蓝牙等待时长、屏幕超时等)是第二个提升续航的关键。应当尽量避免频繁唤醒和不必要的功耗支出,让设备保持在低功耗状态的时间越长越好。
GPS 功能是很多 Meshtastic 设备的亮点,但从实验数据可见,其耗电量并不容小觑。无论是 Heltec T114(从 GPS 关闭时的百余小时续航到 GPS 开启时的几十小时)、还是独立设备 Hel-txt、Nrf-txt(从 264 小时或 276 小时降到一百余小时),GPS 的持续运行都会带来明显的耗电增加。
为此,用户需要根据实际场景决定是否保持 GPS 常开。如果对地理位置信息并无特别需求,可以直接关闭 GPS;若必须不间断记录位置信息,也可尝试降低刷新频率或采用间歇工作模式。这样既能保证某种程度的定位需求,又能减少对电能的消耗。
在大幅提升 Meshtastic 设备续航时,应该先聚焦于选择更低功耗的 MCU 平台(如 nRF52 系列),随后在固件中开启并优化省电模式,将 GPS、屏幕、蓝牙连接以及其他外设做尽量按需的开启或关闭,最后再考虑通过增加电池容量来将省电策略的收益进一步放大。
这套组合拳在实验数据中被反复验证,尤其是在移动节点、远程节点和完全脱离手机的独立节点场景中,都有显著的续航改进。在实际使用中,如果能针对具体的应用需求和环境限制进行针对性的省电设置,大多数 Meshtastic 设备都可以比默认设置时获得数倍的续航提升。
再次感谢 HarukiToreda 进行这项实验,并欢迎大家访问他的原文进行更详细的阅读:Battery Runtime Tests。
请注意,RAK 设备无法支持此模式。节能模式的目的是延长电池寿命,它通过在 ESP32 设备上启用 Light Sleep(轻度睡眠)模式来实现这一点。当网状网络中没有流量时,设备将进入 Light Sleep。节点在 Light Sleep 状态下仍会转发任何数据包,并在处理完成后继续睡眠。当网状网络中有活动、按下按键或达到设定的睡眠时间时,节点会从 Light Sleep 状态中唤醒。在 Light Sleep 模式下,蓝牙会进入睡眠模式,使节点的电流消耗极低。但是,在此模式下,你将无法使用应用程序更改设置。当节点醒来后,它会自动重新连接应用程序,并通知用户是否收到新的消息。在此时,你可以更改设置。 ↩︎ ↩︎
如果节点在此时间段内接收到数据包,它会保持唤醒状态,以便手机有足够的时间重新连接。 ↩︎
此设置决定了 Light Sleep(轻度睡眠)模式的持续时间,这样你可以根据需求,设定在何时重新连接远程节点,以便更改设备设置。 ↩︎ ↩︎
本文作者: Hays Chan | 陈希