ThinkNode M6 venkovní solární LoRa/Meshtastic node nRF52840, SX1262, GPS, 7000mAh, 6W, IP65

Popis

ThinkNode M6 – solární venkovní Meshtastic LoRa node s GPS a nRF52840

ThinkNode M6 je robustní venkovní zařízení pro Meshtastic, určené pro dlouhodobý autonomní provoz bez nutnosti trvalého připojení k elektrické síti. Kombinuje výkonný mikrokontrolér Nordic nRF52840, LoRa transceiver SX1262, GPS modul L76K, Bluetooth Low Energy 5.4, 6W monokrystalický solární panel a baterii s kapacitou 7000 mAh.

Díky integrovanému MPPT nabíjení, nízké spotřebě, krytí IP65 a možnosti uchycení na stěnu, konzoli nebo stožár je ThinkNode M6 vhodný pro budování venkovních Meshtastic uzlů, dlouhodosahových komunikačních sítí, nouzové komunikace, monitoringu a IoT aplikací.

Solární napájení pro dlouhodobý autonomní provoz

ThinkNode M6 je navržen jako samostatně fungující venkovní uzel. Integrovaný 6W monokrystalický solární panel získává energii ze slunečního záření a pomocí MPPT inteligentního nabíjení optimalizuje využití dostupné energie.

O ukládání energie se stará dvojice lithium-iontových článků 18650 Panasonic s celkovou kapacitou 7000 mAh. Kombinace solárního panelu, velké baterie a nízké spotřeby umožňuje provoz i při delších obdobích se zhoršenými světelnými podmínkami.

Zařízení lze v případě potřeby napájet také externě prostřednictvím USB Type-C. Vstup hlavní desky je 5 V / 1 A.

Meshtastic – komunikace bez mobilní sítě

ThinkNode M6 je dodáván s předinstalovaným firmwarem Meshtastic a je kompatibilní s oficiální aplikací Meshtastic. Zařízení je tak připraveno k rychlému nasazení do existující Meshtastic sítě nebo k vytvoření vlastního bezdrátového mesh systému.

Meshtastic využívá LoRa komunikaci pro přenos dat na dlouhé vzdálenosti při velmi nízké spotřebě. Jednotlivé uzly mohou mezi sebou předávat data a rozšiřovat tak pokrytí sítě bez nutnosti mobilní sítě, Wi-Fi nebo klasického internetového připojení.

ThinkNode M6 je proto vhodný například jako stacionární venkovní node, router/repeater, bod pro rozšíření dosahu nebo samostatný komunikační uzel.

Výkonný hardware s nRF52840

Základem zařízení je energeticky úsporný mikrokontrolér Nordic nRF52840 s 32bitovým procesorem Arm Cortex-M4 pracujícím na frekvenci až 64 MHz. Procesor obsahuje také FPU (Floating Point Unit) a podporuje DSP instrukce.

• 32bitový Arm Cortex-M4
• taktovací frekvence 64 MHz
• FPU – jednotka pro výpočty v plovoucí řádové čárce
• DSP instrukce
• 256 KB RAM
• 1 MB Flash
• 4 MB přídavné Flash paměti

Díky tomuto hardwaru má zařízení dostatek výkonu pro zpracování síťové komunikace, lokálních dat a připojených senzorů při zachování nízké energetické náročnosti.

LoRa SX1262 pro komunikaci na dlouhou vzdálenost

Pro LoRa komunikaci je použit transceiver Semtech SX1262 (nRFLR1262). Podporuje sub-GHz pásma v rozsahu přibližně 150–960 MHz, přičemž konkrétní použité pásmo závisí na variantě zařízení a příslušném regionálním nastavení.

Pro evropské použití je určena varianta EU868, zatímco pro Spojené státy a některé další oblasti se používá US915.

LoRa část používá externí anténu s konektorem RP-SMA, což umožňuje použít vhodnou anténu podle konkrétní instalace a požadovaného pokrytí.

Bluetooth Low Energy 5.4

Pro lokální konfiguraci a správu zařízení je k dispozici Bluetooth Low Energy (BLE) 5.4. Díky tomu lze ThinkNode M6 konfigurovat a spravovat z kompatibilního telefonu nebo tabletu bez nutnosti připojovat počítač.

BLE je zároveň vhodné pro energeticky úspornou lokální komunikaci a rychlé nastavování zařízení přímo v místě instalace.

Přesná lokalizace pomocí GPS

ThinkNode M6 obsahuje integrovaný GPS modul L76K, který umožňuje určovat aktuální polohu zařízení a pracovat s lokalizačními daty v rámci podporovaných funkcí Meshtastic.

GPS používá externí anténu s konektorem RP-SMA. Díky samostatné GPS anténě lze přizpůsobit instalaci konkrétním podmínkám a umístění zařízení.

GPS je vhodné například pro:

• zobrazení polohy uzlu,
• sdílení lokačních údajů přes Meshtastic síť,
• monitorování umístění zařízení,
• venkovní a terénní instalace,
• sledování zařízení nebo objektů v rámci vhodného Meshtastic řešení.

Rozšiřitelnost pomocí senzorů

ThinkNode M6 nabízí dva vodotěsné konektory SP11 určené pro připojení externích zařízení a senzorů.

K dispozici jsou následující rozhraní:

• UART – sériová komunikace se senzory a dalšími periferiemi
• I²C – připojení digitálních senzorů a dalších I²C zařízení

Díky tomu lze ThinkNode M6 rozšířit například o senzory:

• teploty,
• vlhkosti,
• kvality vzduchu a plynů,
• vlhkosti půdy,
• environmentální a meteorologické senzory,
• další kompatibilní UART nebo I²C moduly.

Vodotěsné konektory SP11 jsou vhodné pro venkovní nasazení a usnadňují připojení externích senzorů bez zásahu do hlavního krytu.

Lokální zpracování dat

Díky nRF52840 může zařízení provádět část zpracování dat přímo na místě. To umožňuje například předzpracování senzorových hodnot, filtrování, kompresi nebo převod dat před jejich odesláním dál v síti.

Lokální zpracování může snížit objem přenášených dat, zatížení sítě a závislost na vzdálených službách.

Odolné venkovní provedení IP65

Konstrukce ThinkNode M6 je určena pro venkovní použití a zařízení splňuje stupeň krytí IP65. Kryt poskytuje ochranu proti prachu a proti vodě stříkající z různých směrů.

Zařízení je určeno pro provoz při teplotách:

• Provozní teplota: −20 až +60 °C
• Skladovací teplota: −30 až +70 °C
• Relativní vlhkost: 10–90 % RH, nekondenzující

Upozornění: Krytí IP65 neznamená možnost ponoření zařízení pod vodu. Výrobce zároveň nedoporučuje čištění vysokotlakým proudem vody nebo vystavení zařízení korozivním kapalinám.

Flexibilní montáž

ThinkNode M6 lze instalovat různými způsoby podle typu objektu a požadovaného umístění. Výrobce uvádí podporu pro:

• montáž na stěnu,
• montáž pomocí držáku,
• montáž na průchozí tyč,
• montáž pomocí U-svorky.

Díky tomu lze zařízení umístit například na fasádu, konstrukci, stožár nebo jiný vhodný pevný bod s dostatečným přístupem slunečního světla.

Vhodné použití

ThinkNode M6 je vhodný všude tam, kde je potřeba dlouhodobá bezdrátová komunikace mimo běžnou infrastrukturu.

Typické použití zahrnuje:

• Meshtastic síť – rozšíření pokrytí a budování stacionárních uzlů
• venkovní komunikační uzel – autonomní provoz v terénu
• nouzová komunikace – komunikace nezávislá na mobilní síti
• vzdálený monitoring – sběr a přenos dat ze senzorů
• environmentální monitoring – teplota, vlhkost, půda, kvalita prostředí a další veličiny
• sledování majetku a objektů – v kombinaci s vhodným softwarem a senzory
• IoT aplikace – distribuovaná zařízení s nízkou spotřebou
• off-grid instalace – místa bez přístupu k elektrické síti
• odlehhlé oblasti – horské, lesní, venkovské a jiné špatně dostupné lokality

Spotřeba energie

Jednou z hlavních vlastností ThinkNode M6 je nízká energetická náročnost. Výrobce uvádí následující hodnoty spotřeby LoRa části:

Skutečná výdrž baterie a energetická bilance závisí na režimu zařízení, četnosti přenosů, aktivaci GPS, připojených senzorech, intenzitě slunečního záření, teplotě a dalších podmínkách instalace.

Napájení a baterie

Výrobce uvádí u bateriového systému bezpečnostní konstrukční prvky včetně ocelového provedení bateriového uložení a bezpečnostního ventilu.

Rozhraní a ovládací prvky

Technické parametry

Obsah balení

• 1× ThinkNode M6 – Outdoor Solar Power
• 1× solární panel
• 1× držák
• 1× sada šroubů
• 1× USB-A → USB-C kabel
• 1× LoRa anténa
• 1× GPS anténa
• 1× uživatelský manuál

Důležité upozornění

ThinkNode M6 je zařízení určené pro provoz v konkrétním regionálním LoRa pásmu. Při používání v Evropské unii je nutné použít a nastavit odpovídající EU868 variantu a dodržovat platné místní předpisy pro provoz rádiových zařízení.

Krytí IP65 poskytuje ochranu proti prachu a vodě, ale zařízení není určeno k ponoření. Pro maximální účinnost solárního panelu je vhodné panel pravidelně čistit a instalovat jej tak, aby měl co nejlepší přístup ke slunečnímu záření.

Shrnutí

ThinkNode M6 je komplexní venkovní Meshtastic node kombinující dlouhodosahovou LoRa komunikaci SX1262, energeticky úsporný nRF52840, GPS L76K, Bluetooth 5.4, 7000mAh baterii a 6W solární panel s MPPT. Díky krytí IP65, nízké spotřebě, externím anténám a vodotěsným konektorům SP11 představuje vhodné řešení pro autonomní venkovní Meshtastic sítě, monitoring, IoT a komunikaci v místech bez klasické síťové infrastruktury.