在鸟巢里放一个摄像头，24 小时拍摄鸟的生活情况，一定很有趣。本着这种想法，在 2022 年年初，我开始了这整个跨度长达一两年的工程，但最后以失败告终。但不管怎样，过程是好玩的，而且也亲身体验到了，工程问题看似不起眼，但个个都是大问题。本文就记录这个项目从开始到失败的全过程，以及经验总结。

整体规划

鸟巢位于户外，供电是一个麻烦的点，在户外只能使用光伏储能方案了。接下来则是使用 4G 网络将摄像头图像实时回传。为了减少布线，决定使用 4G Wi-Fi 棒连接 4G，然后广播 Wi-Fi 信号，摄像头连接到一个 Linux 开发板上，通过 Wi-Fi 回传图像。

看起来很简单的样子，当时我也是这么认为的。但等动手之后，才发现这里面的坑太多了。

买材料开工

不管怎么说，规划的时候还不知道这里面有多少坑，总之先开工吧。

首先我们需要鸟巢。由于需要在鸟巢上安装摄像头，而且我对摄像头的拍摄角度有要求，不想拍摄从上到下的垂直俯瞰视角，那样子看起来画面太平了，我想斜着 45° 拍摄。现成的鸟巢显然是没有能满足我需求的，所以我直接买了几块厚木板，切割一下，用胶水粘贴好，鸟巢主体就完成了。

随后，在鸟巢上方开了一个孔，用来放置摄像头，然后在上方又另外做了一个小盒子，用来给摄像头防雨。最终鸟巢长这个样子。

接着是考虑 Linux 开发板和摄像头。Linux 开发板看了一圈，还是觉得香橙派比较有性价比，最终决定使用 Orange Pi Zero 2。摄像头的话，直接买了一个带 IR-Cut 的 IMX 291 成品，通过 USB 连接。这里说一下，IR-Cut 其实是行业黑话，其实就是红外截止滤光片。带 IR-Cut 的意思是整块摄像头板子会给你做好 IR-Cut 的相关电路，到手就能用，夜晚自动切红外模式。

这个摄像头并没有自带红外补光灯，毕竟是成品嘛，我自己买了几颗红外 LED，在鸟巢顶部又钻了两个小洞，正好把 LED 给塞进去，然后直接接上电源，也不管白天黑夜了，24 小时给我红外补光，反正鸟类也是看不到红外光谱的，不会有什么影响。

摄像头的调试很顺利，毕竟是 Linux 系统，摄像头又是 USB 的，插上就能用。这一步没什么问题，系统上能访问到摄像头就可以，其他配套的程序可以丢山上了再慢慢完善。

接下来要考虑的是供电。我看了一下香橙派的耗电水平，也就 2~3W 左右，加上 Wi-Fi 棒的功耗，我就按照 5W 的功耗水平计算，那么一天就要消耗 120Wh 的电能。对于光伏板来说，日发电量就至少要 120Wh，综合考虑之后搞了一块 110W 功率的光伏板。如果日照足够的话这个功率绰绰有余，但总要考虑阴雨天气的情况，所以留多了一点余量。

至于电池，搞了一块 12V24Ah 的电池，电量就是 288Wh，充满的话理论上来说可以撑 2 天，只要不是连续几天都没太阳，都可以保证能源供应。

除了光伏板和电池之外，还需要一个 MPPT 控制器，买了一个带 5V 输出的控制器，既能给电池充电，又能直接提供 5V 的电源供树莓派使用，看起来很完美。

光伏板是不能直接放在地面的，那样会被草木遮挡，严重影响发电效率。我买了几条角钢，这东西在山上搭简易结构太方便了，几条角钢打包成长条，轻轻松松扛上山，随后再拼接一下，用螺母固定一下，支架就搞定了。

材料基本上没什么了，就剩下选点了。好的地方并不好找，要么是距离公路太近，要么是路不好走，我在谷歌地图上看了好多个地方，实际去看过几个地方，最后才决定了下面这个地点：

看起来自然环境很不错，附近没有太多的公路，最近的公路走进来大概一两百米，属于密林。这里附近还有一块面积不小的天然的空地，完全没有树木遮挡，光伏板可以放在这里。

施工

材料齐了，地点定了，那就可以开始建设了。首先上山的是角钢，前面说过，角钢这东西很适合搭建简易结构，我大概花了一小时，就把支架搭好，并把光伏板放上去了。角钢这东西的另一个优点是调整很方便，根据本地的具体情况，我还调整了一下角钢，让整个光伏板处在最佳的倾斜角度上。搭建完成之后还剩余一段比较长的角钢，我就把这段角钢立在一个角上，权当避雷针（虽然可能没什么用就是了）。

接着就是运输光伏板和电池。虽然说角钢容易搬运，但光伏板的重量确实超出我的想象。这块光伏板重 10+kg，虽然不重，但重在这是一块板，不好搬运。总之，搬运光伏板的时候双手都腾不出来，来回一次就只把光伏板给运上来了。

电池虽然小巧好发力，但它死重。总之搬运电池的时候也是来回一次只把电池运上来了，还气喘吁吁的。

光伏板和电池都到位了，开始组装电路。这方面倒是挺简单，电路很快就接好了，测量了一下电压，没问题，测试了一下 5V 输出，也没问题，电源系统基本搞定。

能源供应搞定了，接下来应该安装网络了。在最开始的设想中，这里应该使用一个 4G Wi-Fi 棒提供网络，这时候坑来了，4G Wi-Fi 棒在这块空地几乎没信号，但如果走出这块空地就有信号了。思考了一下，并看了一下地图，发现应该是这块空地地处山上，而附近山头都没有什么人烟，肉眼可及之处的更高的山头也是深山老林，没有基站。而离开这块空地的时候，在山坡附近就能收到来自远处地面的基站信号了。

这个坑给了我一个措手不及，最麻烦的鸟巢以及最核心的能源问题都解决了，没想到问题居然出在了网络上。踩点的时候没发现这个问题，是因为我的手机一直是有信号的，而这个 4G Wi-Fi 棒可能是因为基带以及天线设计的原因，网络性能不及手机，所以才收不到信号。

好吧，既然是 Wi-Fi 棒自己信号能力不够强，那我换个手机总行了吧。过了几天，我找了一台旧手机，把卡换上，再次来到这个空地测试信号。嗯……信号是有的，但是质量非常差，ping 丢包和延迟都非常糟糕，看了一下信号强度，居然高达 -120+ dBm，这还是完全不可用的状态。按理说，高的地方信号应该更好，于是我试着把手机举高高，信号居然好一点了，那我就有办法了，记得之前光伏支架上的那个避雷针吗，我做一个盒子，把手机挂上去不就好了吗？

于是当天再次下山，鼓捣了几天之后，用亚克力板和木板做了一个手机盒子，里面放上两个螺丝做支架，这样手机放进去就可以固定住了。盒子上穿了一根不锈钢条作为挂绳，到时候直接挂在那个“避雷针”上面就好。

又过了几天，我重回山上，测试这个手机热点方案。手机挂上去之后，看起来信号还不错，试着上网，没什么问题的样子，那看来网络问题就解决了。

好了，接下来该安装鸟巢了。鸟巢需要放在在空地外的树林里，我找了一棵看起来比较好爬的树，在“爬树神器”的帮助下爬了上去，并用自攻螺丝把鸟巢固定在了树上，顺便接好了香橙派的电源线。说到这个爬树神器，淘宝上有两种，一种是脚上带钉子的，这种类型的爬树神器看卖家宣传得很好，但我感觉似乎不太安全的样子，缺乏被动安全性。我试着买了一双，试用的时候发现用法非常反直觉，而且真的缺乏被动安全，太危险了。你需要身体用力往后倾，这样才能保证抓在树干上，但凡你不够用力，立刻就会掉下来。我没有继续尝试了，回头立刻买了另一种类型的爬树神器。这种类型的爬树神器是抱箍形式的，虽然贵一点，穿戴麻烦一点，但起码是被动安全的，只要正常站在上面，就不会掉下来。我在使用中遇到的唯一问题是，这东西是用绑带固定在脚上的，实际上很容易脱落，万一脱落的话，就会很尴尬地在树上下不来了。不过这总比突然掉下来好，至少我人在树上还可以慢慢抱着树干滑下来。

最后一步是把光伏的电接到鸟巢这边来。记得光伏那边的“避雷针”吗，正好可以用来做电线杆，从光伏这边引出电线，架在“避雷针”上，然后直接拉到树林这边，挂在一根树干上，然后再弯弯绕绕两下就接到了鸟巢上面。

东西都装好了，接下来就是上电。然而，事情并没有这么顺利，上电之后，树莓派的指示灯并没有亮起来。使用电压表检测之后，发现电压很低，根本带不起来。思考了一下，猛然发现这是因为供电太长了，5V 的电压跑了几十米过来，压降太大了。

既然 5V 不行，那就用光伏的 12V 电压直出，然后在这边用 12V 转 5V 的电源降压后再直接给树莓派供电。对于 12V 的电压来说，来个两三 V 的压降，也还剩差不多 10V，只要这边 DCDC 是宽电压的，就能够稳定输出 5V 的电压。虽然说线路损耗会大一点，但这也是必须付出的代价，毕竟如果来个升压电路搞到 220V 再降到 5V，且不说安全性，这中间的转换损失估计也不比线损少多少。

过了几天，等 DCDC 到货后，再次上山安装，一次点亮，Wi-Fi 成功连上树莓派，启动 ffmpeg 服务正常，拉流正常，画面正常，现场硬件安装搞定！

下山回家，在家里尝试连接的时候又踩坑了。我使用 tailscale 组网，这样可以快速地进行内网穿透。我回家后尝试远程连接时，发现网络连接时好时坏，有一段时间速度不错，但有一段时间速度又非常差，甚至连不上。这就比较奇怪，在网络慢的时候，我看了一下 ping 数据，发现延迟居然高达几千毫秒，丢包也不少。这不科学，要知道在网络正常的时候，延迟只有几十毫秒，属于正常范围。

思来想去，觉得应该还是信号的问题。之前在山上测试的时候，就发现信号不到 -110 dBm，这很有可能是网络不稳定的元凶——虽然有信号，但信号强度是否足够数据传输，就没保证了。

看来就算是把手机放到“避雷针”上，距离地面两米多高的地方，也还是没法收到足够的信号，那就只能换一个地方了。鸟巢这边的位置，距离山坡更近，信号应该更好，而且我可以用绳子把手机吊到更高的树上，这样信号肯定会更好。

于是再次上山施工，找了一条绳子，一头绑着一瓶水，用抛的方式把绳子穿过一根比较高的树枝，然后把之前的手机防水盒子系上绳子，直接就拉到了树上。这高度至少有 5 米，信号应该是足够了。把绳子固定好，以及把各种电源线也接好之后，连上手机热点，这回不仅仅看 ping 值了，还打开了一个比较大的网页，加载很顺畅，看来这回网络应该不会再有什么问题了。

踩了各种坑之后，总算能在家里看到实时画面了，同时也能够在家里操控那台作为热点的手机。这就有了一种非常奇妙的感觉，想象这种情况，你坐在家里，深山老林中有你假设的一台设备，你通过命令行远程连接上去，操作这台设备拍了一张照片，回传这张照片，就看到了现场实时的画面，同时，我还可以调用手机麦克风，录制环境的声音，实际上我确实录制到了白天的各种鸟叫声，以及夜晚各种奇怪的不知道是什么东西发出来的声音。单单这么说其实没什么感觉，但当你把整个工程做完之后，这么操作时就会产生一种神奇的感觉，就像在操作月球车一样。总之这就是一个非常奇妙的体验。也许你会说，这和装了一个摄像头没什么区别啊。确实，看起来这和装了一个摄像头没什么区别，但我能感受到这种奇妙的感觉和仅仅安装一个摄像头能获得的感觉是不同的。也许是因为前期自己施工，自己解决工程难题，这些工作的经历促成了此刻的成就感，进而产生了这种遥控月球车的感觉。

工程大失败

遗憾的是，这个项目运行了一年多，并没有看到任何鸟类入驻，也许是选址的问题，也许是鸟巢的问题，也许是运气不好，总之就是没有看到任何鸟类入驻。之后的一个连续阴雨天气后，网络连接永远断开了……

最开始我以为是因为长期阴雨，电池电量用完了，可后来放晴了几天，网络也还是连不上，只好上山看看了。等我爬到山上，就看到了眼前这一幕：

这是什么情况？怎么出现了一个湖？

震惊之后，我意识到了事情的合理性。这里本来就是一个地势偏低的洼地，降水量大的话水来不及排出去，自然会形成积水，因为面积很大，看起来就是一个湖。这也解释了为什么这密林之中会有一片空地，这是因为每年雨季这里都会出现一个季节性湖泊，所以才草木繁盛，而空无一树的啊。

前往鸟巢的路甚至都已经被水浸了，虽然不深，但我也不想淌水过去，拍了几张照片之后只能下山。光伏设备肯定已经淹没在水中了，这就是网络一直没有恢复的原因。

这是整个工程最大的坑，其一，它需要半年的实现才会显现出来；其二，一开始你根本想不到会有这样一个坑；其三，正是因为这个坑的存在，才会让这里成为了一个看起来“优秀”的选址。

各种坑的经验总结

为什么月球车这么难做，不就是一辆遥控车吗？“工程问题没有黑科技，有的只是经验和技术的积累”，这是我现在脑海里冒出来的话。让我们看看月球车，无论你在地面实验多少次，脑海里设想过多少种情况，一旦到了真实的环境中，总会有你想不到的坑出现，而当坑出现的时候，你是没有办法现场处理的。这个鸟巢直播工程也是一样，我本着尽量偏僻以吸引到更珍稀的鸟类的原则，选了一个路途较远的地址，这使得我每次进行现场维护都要付出不少代价，光是来回的车程就要 3 小时，如果需要多一点的工具，运送上山也是一个体力活，再算上施工时间，进行一次维护操作，一天的时间就没了。

这就是为什么整个工程前前后后折腾了几个月才正式跑起来。时不时出现的各种坑加上高昂的维护成本，工程问题就是看上去简单，做起来一堆麻烦的问题。

后来湖水消退，我去拆除设备，电池似乎因为长期浸泡，好像已经挂掉了，放不出多少电量。光伏板倒是很坚挺，还可以继续发电。手机是挂在树上的，而且有防雨盒子，完全没有任何问题。至于鸟巢，虽然我做了防涂层，但连接处还是开始腐坏了，不过整体还是完整的，稍微修复一下还是能当成鸟巢用。香橙派的情况可就没那么好了，也许是因为湿度太大，金属触点已经开始生锈了，USB 供电口已经没用了，好在排线上还有供电口，从排线上供电之后还是跑起来了。

除了损失一块蓄电池，以及抛弃了角钢之外，基本没有其他损耗，大部分资产得以回收。除了没有拍到鸟类之外，结果还不算太糟糕。

最后放一张图纪念那被浸泡在水中的光伏电站（没错，100W 的光伏+储能也可以叫做光伏电站！）