為戶外使用 Raspberry Pi 做好準備的 6 個步驟
雖然您可以在室內進行許多 Raspberry Pi 項目，但有些項目要求您將 Raspberry Pi 暴露在自然環境中，以獲得最佳結果或由於項目本身的性質。
為了最大限度地延長 Raspberry Pi 在戶外環境中使用時的使用壽命，重要的是要認識到該設備在設計時並未考慮到此類條件。因此，有必要採取額外的措施，以防止因暴露於超出其預期範圍的元素而造成潛在的損壞或故障。
您可能需要室外 Raspberry Pi 設置的原因
在傳統室內配置無法滿足或不切實際的各種情況下，室外 Raspberry Pi 配置具有眾多優勢。
創建戶外 Raspberry Pi 系統具有多種令人信服的動機，例如生態觀察、安全監督、動物群跟踪、實驗調查、電子顯示，甚至是為了個人致富。
為了從某些環境監測舉措（包括我們的Raspberry Pi 傳感器項目中列出的舉措）獲得準確可靠的數據，有必要將Raspberry Pi 設備放置在外部，最好位於室外，因為這將產生最精確的氣象測量。雖然僅將外圍傳感器放置在室內環境範圍之外是可行的，但對於許多用戶來說，將整個系統設置在室外可能是更實用的解決方案。
事實上，在室外部署 Raspberry Pi 會帶來各種必須考慮的挑戰。在大多數情況下，使用室內配置將被證明是一個更謹慎的選擇，因為與室外配置相比，它可能更經濟、更耐用、需要更少的持續維護工作，並且提供更高的安全性。
為戶外活動準備您的 Raspberry Pi
為了在室外環境中保持 Raspberry Pi 的最佳性能和可靠性，建議遵循以下六個程序準則:
選擇合適的外殼
使用 Raspberry Pi 的最初也是最重要的步驟之一是提供足夠的外殼，以提供強有力的保護，防止野生動物攻擊和環境因素等潛在威脅。由於其耐用性和抵抗力不足，易碎的外殼無法滿足戶外使用。
為您的設備選擇外殼時，考慮防水性至關重要。為確保提供足夠的防塵、防潮和防雨保護，請檢查分配給機箱的入口防護 (IP) 等級。 IP54 的最低防護等級通常足以滿足短暫的戶外旅行；然而，選擇 IP68 等級的外殼可在所有條件下提供最佳保護。
為了避免與長期太陽輻射暴露相關的有害後果，必須選擇具有有效紫外線 (UV) 屏蔽性能的外殼。除了防止有害射線之外，金屬外殼還具有促進被動熱調節的額外好處，因為它能夠促進空氣流通，並在外部天氣條件波動和 Raspberry Pi 在運行過程中產生多餘熱量時協助溫度控制。此外，在選擇塑料外殼時，至關重要的是要確保其底部具有戰略性定位的穿孔，以允許足夠的空氣流動並保持系統內適當的通風。
長時間使用後，各種外殼內可能會發生冷凝，特別是在潮濕的條件下。為了緩解這一問題，可以使用乾燥劑或矽膠，但需要定期更換。此外，在外殼內安裝濕度傳感器可以及時檢測濕度升高的情況並提供警告信號。
密封電纜連接
為了正確設置您的 Raspberry Pi，必須進行多種連接-最低要求是 USB-C 或 micro-USB 電源線，而根據是否使用 Wi-Fi，也可能需要以太網電纜。考慮到這些電纜必須穿過外殼上的孔，採取措施保護它們免受任何潛在的水損害就變得至關重要。
進入外殼的所有電纜必須使用防水連接器、電纜密封套或矽酮密封劑牢固密封，以防止濕氣進入，從而可能導致電氣故障或因短路而損壞內部組件。
為了有效管理機櫃內的電纜，同時最大程度地減少混亂，請考慮安裝多個電纜整理器或支架。此外，請盡可能使用防水電纜，特別是在使用連接到位於外殼內的單個 PoE 適配器的耐候電源延長線時。
選擇合適的電源
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有幾種替代方法可以在戶外環境中為 Raspberry Pi 提供電力，例如利用以太網供電、通過 USB 電纜連接（從牆壁插座獲取電力）、使用便攜式電池組或利用能量通過太陽能電池板設置的太陽光。
只要具有可靠性並符合您的要求，可接受的解決方案就足夠了。儘管太陽能供電系統可能需要初始投資，但它是確保您的企業環保和自給自足的負責任的方式。
為了保持無縫能源，強烈建議將電源控制器或不間斷電源 (UPS) 裝置與 Raspberry Pi 集成，因為這些設備旨在防止電壓水平或電壓的突然變化。供電中斷。
位置很重要
為外部 Raspberry Pi 安裝選擇合適的站點至關重要。建議選擇提供一定程度遮蔭的位置，以最大程度地減少過熱和過度紫外線輻射暴露的可能性，同時還應考慮到傾盆大雨期間將設備放置在較高海拔處，可能會發生洪水或浸入積水中的可能性。
潛在的破壞或盜竊行為是一種明顯的可能性，特別是在公眾可以輕鬆進入該地點的情況下。為了減輕這種風險，建議隱藏無人機操作的設備和組件，或者使用安全、可上鎖的外殼，以有效阻止任何潛在的入侵者或惡意個人試圖干擾您的設置。
執行定期維護
定期維護對於延長外部 Raspberry Pi 系統的使用壽命和優化其功能至關重要，並且應盡可能頻繁地進行維護。
有必要定期檢查外殼，以發現任何磨損、濕氣滲透或昆蟲或其他害蟲侵擾的跡象。定期清潔外殼並通過清除積聚的污垢和碎屑來保持通風，將有助於保持設備外殼內足夠的空氣流通和溫度調節。
檢查電纜連接是否有生鏽、磨損或可能導致故障的損壞跡象非常重要。如果檢測到任何問題，必須立即更換受影響的組件，以保持最佳性能並避免潛在的事故。
一定要考慮故障保護和冗餘
必須認識到，儘管採取了適當的保障措施，自然環境本質上仍然存在不確定性。因此，採用冗餘機制來保護數據並減輕嚴重故障造成的潛在損失至關重要。
確保 Raspberry Pi 系統持續運行的一種可能的解決方案是定期自動將數據備份到雲端。如果設備部署在偏遠地區，您可以考慮使用 PICO 或 ESP32 等微控制器來監控其狀態，方法是發送定期 ping，如果在指定時間範圍內未收到響應則發出警報。
此外，考慮合併輔助電源，以確保 Raspberry Pi 在主電源終止時持續運行。舉例來說，如果您的事業依賴於太陽能，那麼明智的做法是配備備用電池或替代電源以應對惡劣天氣。
為戶外活動準備好您的 Raspberry Pi
在戶外活動中使用 Raspberry Pi 提供了多功能性和創新的機會，但需要細緻的規劃和執行以確保成功實施。
選擇合適的外殼、以合適的方式固定電纜連接、確定安裝位置以及堅持一致的維護都是建立牢固可靠的室外 Raspberry Pi 配置的關鍵因素。雖然戶外項目可能需要大量費用並存在巨大的障礙，但它們通常也被證明是非常令人愉快的。