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Wednesday, February 5, 2020

Garmin inReach MINI 實測心得分享

(本文同步發表於靠北登山)

原本過年期間預計要走馬博橫斷, 但因天氣預報不佳中途就撤退, 途中因緣巧合也遇到這次八通關事件的當事人, 在當時甚至也曾動過念頭應該把這次借測的衛星通訊器交給他, 因為這位大哥只有一個人. (還好事件圓滿落幕, 否則我也不知道該不該分享.)
inReach Mini 跟 GoPro Hero 3 的大小比較
inReach Mini 跟 GoPro Hero 3 的大小比較

最後當然沒有借出, 因為這裝備是借來的, 也需要先行測試並熟悉, 更需要先在手機裡安裝App才能使用完整功能. 但也請有獨攀習慣或有計畫獨攀的山友可以繼續看下去, 因為這可能是目前獨攀者最適用的解決方案 -- Garmin inReach Mini.

靠北的重點是自己實在見識淺薄, 還好有神人願意出借黑科技裝備讓自己增廣見聞, 也跟大家分享一下也是台灣之光的 Garmin 推出(併購)的 Iridium 銥衛星追蹤通訊器. 以下是它的運作方式:
  1. inReach 本身算是一個留守平台, 登山隊伍可以設定定時發送位置的頻率, 因此山下的留守人就可以追蹤位置. 例如這次我設定了30分鐘一個點, 依官方資料這樣可以持續使用50小時, 因此每晚到達山屋或營地之後再幫它用行動電源透過 Micro-USB 充飽電就可以了.
  2. 發送位置時 inReach 會先透過 GPS 衛星 (沒有GLONASS/Galileo/準天頂或北斗喔) 取得座標, 再透過 Iridium 銥衛星送出座標.
  3. 留守人可以在 inReach 的網站上即時看到登山隊伍的最新位置, 圖1中的截圖裡比較大的圓點是透過銥衛星送出的定時座標, 比較小的則是透過藍牙跟手機連線後透過3G/4G送出的精細座標, 而對話窗的時間大概就是我們撤退回程時遇到何大哥的位置與時間.
  4. 除此之外, inReach 還提供了查詢天氣預報的功能, 圖1裡有很多插紅旗的位置就是事先設定好的航點, 用來作為查詢天氣預報的位置. 不過基本的天氣預報只有2天以內, 也會用掉1則訊息的額度, 但在通訊不佳的深遠山區或已足夠. 如果臨時需要更多天數的天氣預報, 也可以用每則美金1元(約台幣30元)的價格取得7天內的天氣預報.
圖1

整個來說, inReach 跟我們先前提出的 Dija 抵家實驗性服務很像, 差別是 Garmin 用的是 Iridium 銥衛星黑科技.

雖然 Iridium 銥衛星有支援衛星電話, 但 inReach 並不支援電話功能, 只支援文字訊息, 分別是簡訊跟電子郵件. 然而簡訊的中文支援有點問題, 至少在 Android 手機上測試並無法傳出中文內容的訊息, 但英文可以; 電子郵件的部份則中英文都沒問題.

以下再簡單列出一些銥衛星的特點:
  1. 不同於舒拉亞等同步衛星系統(GEO), 銥衛星是採用低軌道衛星系統(LEO). 如果地球大概是一個籃球場大, 同步衛星系統大概在2"公尺"外, 而低軌道衛星系統大約就在4"公分"外, 因此通訊干擾相對少很多.
  2. 同步衛星系統一般採用3顆在"赤道"上空跟地球自轉同步的衛星, 涵蓋美洲, 歐洲, 亞洲三個主要地區, 但無法涵蓋南北極. 並且有角度限制, 例如對台灣來說衛星都在偏南方的天空. 銥衛星則採用66顆低軌道衛星繞著地球, 隨時都會有衛星飛越上空, 包括極地, 而且沒有角度限制.
  3. 銥衛星原本已聲請破產, 但因美國政府援助而東山再起, 目前美國國防部是其最大客戶.
  4. 銥衛星目前已經更新為第二代系統, 主要都由特斯拉的姊妹公司 SpaceX 發射升空. 未來特斯拉的執行長 Elon Musk, 現實生活中的鋼鐵人, 甚至計畫發射12,000顆低軌道衛星建立Starlink衛星網際網路.
接下來則是這次 inReach Mini 的不專業使用觀察及心得:
  1. inReach Mini 機器本體定價350美元(約10,500台幣)
  2. 每個帳號開通費為20美元(約600台幣)
  3. 費用有多種計價方式, 這次使用的是35美元(約1,050台幣)可使用一個月的計費方式, 其中包含40封文字訊息及無限制的追蹤航點. 其它還有更便宜及更貴的計價方式, 可參考這個網頁比較下面的部份: https://explore.garmin.com/en-US/inreach/
  4. inReach Mini 機身本身就防水, 很輕也很省電, 但需要配合手機App才能發揮完整功能, 例如天氣預報點也要事先建立好.
  5. 沒有門號, 留守人需要上 inReach 網站才能發送或回覆訊息給登山隊伍. 多台 inReach 之間的互相通訊需要透過類似電子郵件的 inReach 位址, 例如: example@inreach.garmin.com
  6. inReach Mini 可以透過App直接傳送簡訊給手機門號, 但中文支援有問題. 回覆時則需要透過 inReach 網站, 無法直接由接收方簡訊App回覆.
  7. inReach Mini 可以直接透過App傳送電子郵件, 中文沒有問題. 回覆時一樣需要透過 inReach 網站, 無法直接由接收方電子郵件App回覆.
  8. 然後是目前對於獨攀者來說可能是無可取代的功能: 即使登山者因為意外而失去意識, 只要 inReach 有開啟追蹤功能, 在電力用盡前它都會持續傳出座標.
  9. 接下來應該也是無可取代的功能: 留守人可以在 inReach 網站上主動要求機器回報位置 (抓猴神器!?)
  10. 最後重點來了: 即使 inReach 在歐美日都合法上市了, 但在台灣卻是 NCC 從來沒審核過的東西. 所以如果真的有需求, 可能要避免直接從國外郵寄進來, 以免被海關扣下並需要跟 NCC 進行冗長的文書作業才能贖回.



以上是初次接觸衛星通訊的粗略心得分享, 如有理解錯誤再請前輩們指正. 目前想到幾個應該能適用的情境:
  1. 長程縱走: 中間可能沒有手機收訊
  2. 出國登山: 手機可能漫遊的電信公司沒收訊, 天氣預報因為語言或習慣而不易取得.
  3. 獨攀: 這就不多說明了.
雖然山永遠在, 現在路卻斷得亂七八糟. 但至少我們有先進的服裝, 裝備跟科技, 因此也可以走出不同於前人的登山方式. 但終究我們的安全都是自己的責任, 也請大家上山前務必做好準備, 都能快樂出發也平安回家.

Wednesday, May 10, 2017

心血來潮的頭燈評測-Petzl MYO vs Fenix HL60R

手邊剛好多了一顆 Petzl MYO 頭燈,因為曾經聽說這顆法國設計的頭燈有使用「穩壓」晶片,心血來潮就拿另一顆請同學自大陸帶回的 Fenix HL60R 來個 AB Test 吧!

首先我們來大略了解一下這兩款頭燈:

Petzl MYOFenix HL60R
批西家售價3,3002,690
實測重量180g (含3顆Eneloop)151g (含一顆NCR18650B)
電池AAx3 (可使用充電電池)18650鋰電池x1 或 CR123Ax2
防水等級IPX4 (防潑水)IPX8 (水下兩米)
特殊功能各檔次亮度可調整/燈頭有散光片可使用行動電源充電/有兩顆小紅燈

大概把玩一下 MYO 後有幾個比較主觀的看法:
  1. 不管任何頭燈,只要是採用類似 MYO 這樣的分離式設計,防水性就佔不了優勢;外露的電源線似乎也比較可能去勾到樹枝或箭竹。HL60R 的防水性等級很高,但整體重量都集中在前面。且為了要散掉 LED 的高溫跟電池本身的發熱,必須採用鋁合金材質。
  2. MYO 的防誤按設計很貼心,因為 HL60R 在過去使用的經驗裡還蠻常發生誤按的。
  3. 加上散光片的 MYO 感覺很適合作為帳內光源,可以有效把光線打散打柔。相較之下 HL60R 的小紅燈亮度不足以作為帳內照明,但倒很適合夜間攝影。
  4. MYO 採用 AA 電池,在電池管理上可以跟 Garmin 的 GPS 共用電池。HL60R 的 18650 則可以透過 Nitecore F1/F2 這類產品來跟手機共用電池。
接下來就是一些客觀的量測了。首先,要提一個關於電池的冷知識:其實電池的電壓是隨著電量而變動的。(也有某些電池的電壓不太變動,但也因此無法推測電量)

電池上標示的電壓叫作「額定電壓」,原文是 Nominal Voltage。以鋰電池 (正式名稱應該叫鋰離子電池) 來說,雖然標示 3.6V 或 3.7V,但實際上充飽電時大約是 4.2V,用完時大約是 3.0V。額定電壓 1.2V 的鎳氫充電電池,則大概在 1.4V~1.1V 之間。

因此所謂的「穩壓」有點詭異,可能是原廠希望貼近消費者而採用的術語,又或者是其電路的某部份有進行變頻直流轉換。在後面的實驗結果,我們可以發現穩不穩「壓」其實不是重點,一顆好的頭燈應該呈現是「恒定亮度」及「恒定瓦數」。

早前朋友有送測一些較陽春的18650頭燈,價格在兩三百到千元以下的範圍內,測試後發現光電效率很差,而且亮度會隨著電池電壓下降而變暗。可以想見這樣的頭燈並沒有使用高效率的 LED 驅動電路,說到底也無法期待這樣的價錢能買到夠好的頭燈。然而像 MYO 或是 HL60R 這樣的價位,加上原廠的文宣,預期是應該具有高效率的 LED 驅動電路。

手邊的測試設備不多,主要有一台可程式的電源供應器,內建電壓及電流量測功能。除此之外,濫芋充數再用一支 Android 手機,透過其內建的照度感應器來量測照度。
  • 電壓:實驗時模擬單顆鋰電池及三顆鎳氫電池的電壓變化,從 4.2V 到 3.0V,每次調降 0.2V。
  • 電流:這台電源供應器最大可供應3A的電流,量測到的實際電流會用來推算功率 (瓦數)
  • 功率:利用電壓及電流來計算 (P=IV),若功率穩定則可以從電池電量 (mAh) 來推算使用時間。
  • 照度:特別要說明照度不是流明,照度會隨著距離而下降,而 LED 鏡片的聚光或散光也會大大影響照度。這邊量測出的照度及推算出的光電效率不能在不同款頭燈間作比較,只能用來與同一個頭燈的不同電壓間或不同檔次間作比較。
  • 光電效率:照度除以功率,用來概推每瓦可以提供的亮度。注意事項同上。
實驗場地,頭燈與照度計間的距離為 240cm

以下直接列出測試數據,首先是 Petzl MYO。測試時是聚光模式,不使用散光片。


接著是 Fenix HL60R,相較於聚光模式的 MYO,光型比較廣⻆。


以下則是個人對於上面數據的觀察與解讀:
  1. 不管是 MYO 或 HL60R,最亮的檔次都不太「穩」。特別是 HL60R,照度變化有點大,在電池電壓偏低時甚至達不到第二檔的亮度。猜測在最亮檔次時,兩款頭燈都沒有使用「穩壓」電路。(Petzl 的說明有實際提到最亮檔是 Standard Lighting 而非 Constant Lighting)
  2. 排除最亮的檔次,兩顆頭燈都呈現出極佳的「恒定亮度」。因此建議在使用頭燈時,可以的話盡量避免使用最亮檔次。特別是HL60R的最亮檔,不只是LED輸出到12W會有點燙,接近3A的大電流也會讓內阻較高的容量型18650產生較多廢熱。
  3. HL60R 除了「恒定亮度」之外也呈現出優異的「恒定瓦數」,可以想見它的電路設計非常用心。一顆 2600mAh 的鋰電池,大約是 3.7V x 2600mAh = 9.62Wh。以它的高亮模式來說,大約在 3.5W 左右,推算使用時間的話則是 9.62Wh / 3.5W = 2.75h,大約是2小時45分鐘。Fenix 原廠規格中的說明則是 2600mAh 電池可使用三小時,因此可以相信 Fenix 算是一家誠實不灌水的廠商。
  4. HL60R 不論哪個檔次,在 3.0V 時會自動進入節能模式。這時亮度會降很低然後閃紅燈,基本上再不換電池就要過度放電了。
結語

對我來說,一顆好的頭燈至少要呈現出「恒定亮度」的特質,而這兩款頭燈在這一點都表現優異。相信市面上也還有很多優質的頭燈產品,只是店面挑選時若要能鑑別出「恒定亮度」,可能要自己刻意帶著不同電量的電池跟照度計去店裡實測,當然也要店家願意給測才行。至於「恒定瓦數」這部份,就只能在實驗室中才能進行了。

不過我想同一家廠商的更高階產品或更新款產品,應該都會延續這些優點,希望這篇可以提供大家一些參考。

而這顆 MYO 接下來的命運會是什麼呢?我想我應該會把它改裝成使用 18650...