折腾了 20 台设备后,我终于搞懂了 Meshtastic 的续航秘密

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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 5 Nodes on Mesh - Firmware 2.5.17 - 1/10/25 156 小时4 Nodes on Mesh - Firmware 2.5.17 - 1/17/25
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


  1. 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。 ↩︎ ↩︎

  2. 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。 ↩︎

  3. 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

本文链接: https://meshcn.net/meshtastic-battery-runtime-tests/