終於還是選了一台 QNAP ( TS-673A vs DS1621+ )

想 不 到 ,我 這 樣 一 個 Synology 的 die-hard fan,終 於 還 是 選 了 一 台 QNAP。自 從 我 的 超 級 舊 DS415+ 在 一 年 多 以 前 瀕 臨 死 亡 之 後 ,我 一 直 想 換 一 台 AMD CPU 的 NAS。不 過 2020 年 還 沒 有 什 麼 好 選 擇 。

其 實 這 幾 年 間 ,我 升 級 桌 面 電 腦 和 手 提 電 腦 的 時 候 ,都 已 經 是 用 AMD CPU 的 了 。但 是 直 到 今 年 ( 2021 年 ),NAS 才 開 始 見 到 比 較 多 AMD CPU 的 機 型 。AMD CPU 有 乜 好 呢 ?最 簡 單 來 說 ,性 價 比 超 高 ,即 是 用 更 便 宜 的 價 錢 就 可 以 買 到 更 快 的 CPU。

以 我 最 熱 愛 的 Synology 為 例 。2020 年 出 的 plus 系 列 ,還 是 使 用 Intel 的 Celeron J4125。但 到 了 2021 年 ,同 樣 的 plus 系 列 都 已 經 改 用 AMD Ryzen V1500B。而 QNAP,其 實 早 幾 年 就 已 經 開 始 用 AMD CPU,不 過 那 時 候 感 覺 好 像 有 點 不 太 成 熟 ,好 像 是 每 出 一 個 新 系 列 都 會 用 上 不 同 的 CPU 似 的 。直 到 今 年 ,QNAP 新 出 的 幾 款 NAS 都 同 樣 使 用 了 AMD V1500B。

CPUCore / ThreadPassMark
Intel Celeron J41254 / 43042
Intel Celeron J40252 / 21673
AMD RX-421BD4 / 43302
AMD V1500B4 / 84194

兩 大 廠 商 都 不 約 而 同 選 用 了 V1500B,那 它 應 該 已 經 足 夠 成 熟 了 吧 。而 從 上 表 亦 可 以 看 到 ,V1500B 確 實 是 有 頗 大 的 優 勢 。那 使 用 AMD V1500B 的 NAS 又 有 那 些 呢 ?

NASBaysM.2PCIeRamLANPrice
Synology DS1621+6214GB ECC1G x 46999
Synology DS1821+8214GB ECC1G x 48050
QNAP TS-473A-8G4228GB2.5G x 2 6199
4999
QNAP TS-673A-8G6228GB2.5G x 2 7199
5999
QNAP TS-873A-8G8228GB2.5G x 2 8199
6999
QNAP TS-h973AX-8G5 大 4 小------8GB2.5G x 2, 10G x 16999
6499

我 原 來 的 DS415+ 是 Plus 系 列 ,Synology 的 DS1621+ 和 DS1821+ 亦 同 樣 是 Plus 系 列 。兩 者 的 硬 件 規 格 可 以 說 是 一 模 一 樣 ,差 別 就 只 是 一 個 6 bay,一 個 8 bay。

NASHDDCapacity
( Raid-5 )
Total Cost
DS1621+
$6999
WD 6TB Purple
$999 x 6 = 5994
30TB12,993
DS1821+
$8050
WD 4TB Purple
$560 x 8 = 4480
28TB12,530

DS1621+ 和 DS1821+ 差 一 千 蚊 ,選 那 個 好 呢 ?我 個 人 覺 得 有 位 擺 的 話 ,肯 定 選 8 bay 比 較 好 。加 上 細 硬 碟 一 般 會 比 較 便 宜 ,所 以 很 可 能 硬 碟 的 差 價 就 可 以 彌 補 那 一 千 蚊 差 價 了 。

QNAP 又 如 何 呢 ?其 實 TS-473A、TS-673A 和 TS-873A 是 一 齊 推 出 的 ,三 者 合 稱 TS-x73A 系 列 ,所 以 很 明 顯 三 者 的 硬 體 規 格 亦 是 一 模 一 樣 的 ,差 別 亦 只 是 4 bay,6 bay 和 8 bay 。

QNAP 的 價 錢 原 來 是 比 Synology 稍 貴 一 點 點 的 ( 其 實 真 的 只 是 一 點 點 ,可 以 忽 略 不 計 ),這 樣 的 話 我 唔 洗 諗 都 一 定 會 選 Synology。但 之 前 QNAP 推 出 了 一 個 「2021消 費 券 換 機 優 惠 」,價 錢 一 下 子 就 把 Synology 比 下 去 了 。

SynologyQNAP
DS1621+TS-673A-8G
$6,999$5,999
6 bay6 bay
AMD V1500BAMD V1500B
4GB ECC
Max 16GB x 2 = 32GB
Support ECC
8GB
Max 32GB x 2 = 64GB
Support ECC
M.2 Slor x 2
SSD Cache Only
???
M.2 Slot x 2
SSD Cache and Storage Space
Gen3 x1
1Gbe x 42.5Gbe x 2
PCIe Slot x 1
Gen 3 x8
PCIe Slot x 2
Gen 3 x4
USB 3.2
Type A x 3
USB 3.2
Type A x 3
Type C x 1
166 x 282 x 243 mm (高 X 寬 X 深)188.2 × 199.3 × 280.8 mm (高 x 寬 x 深)
5.1 公斤5.78 kg
250 W250W
BtrfsZFS
---Virtualization
GPU pass-through

DS1621+

TS-673A

Synology 和 QNAP 在 硬 件 方 面 ,差 別 其 實 非 常 少 。不 過 不 得 不 說 ,QNAP 還 是 提 供 了 好 幾 個 亮 點 ,在 特 定 情 況 下 可 以 說 完 全 把 Synology 比 了 下 去 。

首 先 就 是 有 2 個 2.5Gbe LAN port。這 可 以 直 接 大 大 提 升 network share 的 存 取 速 度 ,2.5Gbe 的 速 度 可 是 1Gbe 的 2.5 倍 ( 6 bay RAID 5 的 話 完 全 是 可 以 輕 鬆 達 到 這 個 速 度 )!如 果 你 還 沒 有 2.5Gbe switch 的 話 ,現 在 買 一 個 5 port 或 者 8 port 亦 只 要 幾 百 蚊 。PC 用 的 2.5Gbe 網 卡 亦 只 要 一 百 蚊 左 右 。

而 如 果 想 要 為 DS1621+ 升 級 2.5Gbe 網 卡 ,官 方 辦 法 是 加 裝 一 張 Synology 的 PCIe 10Gbe 網 卡 ( E10G18-T1 ),價 錢 要 大 約 1,200 蚊 。( 當 然 你 也 可 以 用 非 官 方 的 辦 法 ,但 長 期 穩 定 性 成 疑 。 )

Why can’t I use NVMe PCIe/M.2 SSDs for storage? ( QNAP website )

QNAP 的 第 二 大 亮 點 就 是 M.2 slot 安 裝 的 NVMe SSD 可 以 直 接 用 作 Storage,還 支 援 Raid-0、Raid 1 等 設 置 。我 們 可 以 把 NVMe SSD 設 定 為 Primary Storage Pool,即 是 QNAP 的 操 作 系 統 ( QTS、QuTS Hero ) 可 以 直 接 在 SSD 上 面 跑 。連 帶 安 裝 的 Packages,又 或 者 virtual machines,都 通 通 可 以 直 接 在 SSD 上 面 跑 。

至 於 Synology,M.2 slot 就 只 能 用 作 SSD Cache,沒 有 任 何 work around。所 以 ,其 實 TS-673A 可 以 算 得 上 是 8 bay 的 NAS,比 DS1621+ 多 出 了 2 個 SSD bay。

其 實 QNAP 還 有 另 一 台 較 早 前 推 出 ,同 樣 使 用 AMD V1500B 的 NAS,TS-h973AX。它 有 5 大 4 小 總 共 9 個 bay,也 特 別 適 合 用 2 台 2.5 寸 的 SSD 來 建 立 系 統 。剩 下 的 5 個 3.5 寸 bay 就 用 來 建 立 主 要 的 file storage,另 外 2 個 2.5 寸 就 用 來 裝 NVMe 用 作 SSD Cache。不 過 我 這 一 次 升 級 是 家 用 ,不 太 需 要 SSD Cache,所 以 TS-673A 比 較 適 合 。TS-673A 多 了 一 個 3.5 寸 bay,價 錢 也 稍 為 便 宜 。

這 一 次 我 為 TS-673A 安 裝 了 2 個 1TB 的 三 星 的 PM981a 行 Raid 1。PM981a 雖 說 有 點 舊 ,但 速 度 一 點 也 不 慢 ,而 且 價 錢 便 宜 十 分 抵 買 ,至 少 TS-673A 也 不 需 要 Gen 4 的 SSD。不 過 1TB 只 是 安 裝 系 統 和 virtual machine 好 像 有 點 大 ,或 許 2 個 512GB 會 更 加 合 適 ( 主 要 看 你 VM 想 要 開 多 少 個 )。

QNAP 的 第 三 個 亮 點 ,是 有 GPU pass-through!這 個 可 是 QuTS Hero ( 即 是 QTS 的 Pro 版 本 ) 才 有 的 功 能 !GPU pass-through 有 什 麼 用 呢 ?其 中 一 個 用 途 就 是 QNAP 的 VM 可 以 直 接 用 HDMI 連 接 顯 示 器 或 者 電 視 機 。例 如 我 很 喜 歡 用 Kodi 看 戲 和 煲 劇 ,不 同 的 Kodi 裝 置 可 以 同 步 觀 看 的 進 度 。如 果 QNAP 的 VM 可 以 作 為 一 個 Kodi 的 Client,那 我 就 可 以 省 掉 其 中 一 部 Kodi 裝 置 。

TS-673A 還 十 分 貼 心 的 提 供 了 2 個 PCIe 插 槽 ,那 就 意 味 著 可 以 使 用 市 面 上 大 多 數 雙 槽 顯 示 卡 。當 然 這 樣 做 會 浪 費 了 一 條 PCIe,不 過 市 面 上 單 插 槽 的 顯 卡 真 的 不 多 ( 我 手 上 剛 好 有 一 張 老 舊 的 GeForce GT1030 是 單 槽 的 )。

你 可 以 自 由 設 定 QTS Mode、Virtualization Station Mode 或 者 Container Station Mode,意 思 分 別 是 QTS 直 出 HDMI,GPU 直 通 去 VM,又 或 者 GPU 直 通 去 Container。據 說 ,

以 前 也 有 一 些 NAS 是 自 帶 HDMI 的 ,也 可 以 QTS 直 駁 HDMI 去 電 視 ,不 過 你 就 要 忍 受 QTS 提 供 的 那 些 相 當 有 限 的 App。但 如 果 用 VM + 直 通 就 完 全 不 同 了 ,那 可 是 一 個 完 整 的 Windows 系 統 ,你 想 裝 什 麼 官 方 軟 件 都 得 ,什 麼 Netflex、Disney Plus、Prime Video 通 通 都 可 以 ,甚 至 打 機 都 仲 得 ,而 且 全 部 都 是 享 受 最 新 最 快 最 完 整 的 功 能 。而 不 用 自 己 去 尋 找 和 安 裝 一 些 更 新 又 慢 ,又 唔 穩 定 ,又 唔 知 安 唔 安 全 的 community software。

QNAP 的 第 四 個 亮 點 是 ZFS ( QuTS Hero 獨 有 功 能 ),據 說 比 所 有 其 他 file system 都 好 幾 條 街 。不 過 老 實 說 ,file system 的 事 我 也 不 是 很 明 白 。至 少 我 能 理 解 的 是 ,ZFS 的 資 料 安 全 性 會 比 較 好 。在 建 立 snapshot,又 或 者 rebuild、scrubbing 之 時 ,ZFS 會 快 很 多 。ZFS 也 有 一 些 獨 特 的 功 能 ,例 如 Inline Deduplication、Inline Compression、Inline Compaction 等 等 ,都 可 以 增 加 效 率 。

不 過 ZFS 也 不 是 沒 有 缺 點 。例 如 它 要 吃 很 多 Ram,例 如 開 啟 Inline Deduplication 的 話 ,系 統 至 少 要 有 16GB Ram。QNAP 更 建 設 使 用 32GB 以 上 的 記 憶 體 來 達 至 最 佳 效 能 !為 了 能 玩 一 玩 ZFS 的 全 部 功 能 ( 和 有 足 夠 的 Ram 給 VM 使 用 ),我 還 花 了 重 金 買 了 2 條 16GB DDR4-2666 的 Ram。

另 一 個 缺 點 就 是 ZFS 的 Raid 是 不 能 增 加 硬 碟 去 擴 充 容 量 的 !即 是 說 ,我 不 能 在 我 的 6 bay NAS 先 安 裝 5 硬 碟 來 組 成 一 個 Raid 5 ( ZFS 應 該 叫 RAIDz1 ),然 後 2 年 後 等 硬 碟 降 價 ,再 多 加 1 顆 8TB 硬 碟 去 擴 充 原 來 的 Raid 5。這 個 在 Brfts、Ext4 都 是 可 以 輕 易 完 成 的 。

在 ZFS 要 做 Raid expansion,就 只 能 逐 一 更 換 容 量 更 大 的 硬 碟 。真 要 增 加 硬 碟 數 量 的 話 ,QuTS Hero 也 可 以 做 Storage Pool Expansion,這 會 要 求 你 將 新 增 的 硬 碟 另 外 建 立 一 個 Raid,然 後 把 新 的 Raid 加 入 原 來 的 Storage Pool。

於 是 乎 ,6 bay 想 要 將 來 通 過 增 加 硬 碟 來 擴 充 的 話 ,就 只 能 先 建 立 一 個 3 個 硬 碟 的 Raid 5,然 後 將 來 再 增 加 3 個 硬 碟 來 建 立 另 一 個 Raid 5。夠 奇 怪 吧 ?不 過 ZFS 原 來 純 粹 是 商 用 的 東 西 ,商 用 一 般 來 說 很 少 會 願 意 單 單 為 了 增 加 容 量 而 降 低 效 能 ( rebuild 時 就 會 大 大 降 低 效 能 ),商 用 更 常 見 是 唔 夠 位 就 增 加 一 整 個 Raid。

沒 辨 法 ,只 好 忍 痛 一 次 過 買 夠 6 個 硬 碟 。為 了 節 省 一 點 成 本 ,只 好 去 淘 寶 買 有 些 shady 的 超 便 宜 硬 碟 。一 隻 全 新 8TB PMR 硬 碟 才 只 要 ¥735 人 仔 ( 不 到 港 幣 $900 ),實 在 是 十 分 剌 激 。6 隻 8TB 的 容 量 反 正 我 也 用 不 完 ,為 了 安 全 起 見 ,就 決 定 由 Raid 5 升 級 去 Raid 5 + 1 Hot Spare。呵 呵 。

上 面 的 幾 個 所 謂 亮 點 ,雖 說 是 十 分 吸 引 人 ,但 諗 深 一 層 其 實 都 只 是 gimmicks,都 不 是 必 要 的 。

如 果 你 本 身 沒 有 2.5Gbe 網 絡 ,那 用 回 1Gbe 也 沒 有 什 麼 大 不 了 ,就 只 是 慢 一 點 點 ,而 且 1Gbe 其 實 對 絕 大 多 數 應 用 來 說 就 已 經 非 常 快 了 。

拿 M.2 slot 來 安 裝 系 統 ,其 實 對 絕 大 多 數 以 NAS 作 為 儲 存 媒 介 的 人 來 說 都 應 該 用 不 著 ,大 多 數 人 甚 至 都 是 把 M.2 slot 留 空 的 。

GPU pass-through,唔 玩 VM 的 話 其 實 也 沒 什 麼 用 。雖 說 裝 了 GPU 也 可 以 實 現 視 訊 方 面 的 即 時 硬 體 壓 縮 。而 且 GPU pass-through 也 不 是 萬 能 ,特 別 是 如 果 你 需 要 為 GPU pass-throught 而 專 門 去 買 一 張 新 顯 卡 的 話 。我 勸 你 還 不 如 砌 一 台 用 內 顯 而 且 最 便 宜 的 電 腦 ( Core i3 ),效 能 會 比 用 VM 快 上 九 條 街 。

至 於 那 個 聽 起 來 很 強 大 的 ZFS,到 最 後 daily use 其 實 也 是 感 覺 不 到 分 別 的 。NAS 用 ZFS、Btrfs、甚 至 於 Ext4,其 實 通 通 都 可 以 ,亦 都 全 部 通 過 了 大 量 使 用 者 多 年 實 際 使 用 的 考 驗 。專 業 人 士 絕 對 不 會 跟 你 說 用 了 Ext4 儲 存 資 料 就 不 安 全 。

對 我 來 說 ,NAS 是 儲 存 媒 介 ,同 時 也 是 玩 具 。上 面 那 些 功 能 都 很 好 玩 ,可 以 慢 慢 玩 。到 幾 年 後 Synology 覺 悟 了 ,到 時 升 級 再 回 到 Synology 也 不 錯 。

BrandModelQtyCost
QNAPTS-673A15,999
淘寶HGST 8TB HDD
單價 ¥735
6約 5,433
淘寶三星 PM981a 1TB
單價 ¥665
2約 1,638
淘寶不知名 16GB DDR4-2666
單價 ¥260
2約 640
Total約 HK$13,710

不 過 這 麼 玩 其 實 也 不 是 很 化 算 ,從 上 表 可 以 見 到 ,即 使 我 作 為 亡 命 之 徒 以 身 犯 險 買 的 都 是 淘 寶 能 找 得 到 最 便 宜 最 便 宜 的 硬 件 ,買 齊 硬 碟 、SSD 和 Ram 都 要 七 八 千 蚊 。就 算 唔 計 硬 碟 ,單 是 SSD 和 Ram 也 要 二 千 幾 蚊 。還 未 計 我 插 上 去 的 舊 PCIe 顯 示 卡 。

東 西 到 貨 之 後 ,馬 上 立 即 安 裝 。一 拆 機 就 發 現 QNAP 的 硬 件 設 計 和 Synology 還 是 有 頗 大 的 差 距 。首 先 ,DS1621+ 安 裝 Ram 和 SSD 都 係 唔 洗 拆 外 殼 。當 然 ,拆 除 外 殼 一 點 也 不 難 ,只 有 3 顆 螺 絲 。

第 二 ,DS1621+ 只 有 兩 把 可 以 輕 鬆 拆 換 的 92mm 風 扇 ,而 TS-673A 就 無 拿 拿 多 出 一 把 60cm 的 「CPU 風 扇 」。我 十 分 肯 定 DS1621+ 唔 會 過 熱 ,那 究 竟 是 Synology 的 風 道 設 計 比 較 好 ?還 是 QNAP 的 散 熱 設 計 完 全 不 行 ?

第 三 ,在 安 裝 PCIe 顯 示 卡 的 時 間 ,QNAP 竟 然 要 拆 除 火 牛 ,螺 絲 批 才 能 去 得 到 PCIe 擋 板 的 螺 絲 位 。即 是 每 一 次 安 裝 或 者 拆 除 PCIe 裝 置 ,都 必 須 要 拆 火 牛 ,絕 對 是 非 常 失 敗 的 設 計 !

第 四 ,TS-673A 的 HDD Tray 的 質 量 比 較 差 ,軟 叭 叭 的 ,連 5 年 前 的 DS415+ 的 HDD Tray 都 不 如 。

第 五 ,QNAP 的 boot time 十 分 慢 ,比 5 年 前 的 DS415+ 還 要 慢 !感 覺 有 點 像 server 板 每 次 boot 機 都 要 check 很 多 野 的 模 樣 。除 了 開 機 ,關 機 也 是 同 樣 的 慢 ,要 等 個 五 六 分 鐘 才 關 好 機 。最 正 當 然 係 reboot,reboot 一 次 要 等 成 15 分 鐘 才 能 再 次 登 入 ,絕 對 是 天 下 無 敵 。

要 把 資 料 由 Synology 轉 移 去 QNAP,我 用 了 rsync server。多 得 2.5Gbe Lan,24 小 時 不 到 就 傳 輸 完 十 幾 個 TB 的 data。( 正 好 我 的 Synology 也 有 2.5Gbe Lan,呵 呵 )

不 過 傳 輸 完 成 之 後 惡 夢 就 來 了 。我 的 Synology 原 本 大 概 有 10 個 不 同 的 shared folder,我 貪 方 便 只 用 一 個 backup job 把 它 們 都 backup 到 QNAP 的 一 個 暫 時 的 shared folder ( from_syno )。然 後 再 把 檔 案 move 去 原 來 的 shared folder。

這 個 動 作 如 果 在 Synology 裡 面 做 ,move 檔 案 是 一 瞬 間 就 可 以 完 成 的 。但 不 知 道 是 QNAP 的 問 題 ,還 是 ZFS 的 問 題 ,這 樣 在 同 一 個 storage spool,但 不 同 shared folder 之 間 的 move,竟 然 是 要 花 時 間 的 ,而 且 還 十 分 緩 慢 ,不 會 比 backup 所 花 的 時 間 短 !即 就 說 ,我 之 前 rsync 用 了 二 十 多 個 小 時 ,然 後 move 又 用 多 了 一 整 天 !我 的 天 呀 。如 果 我 知 道 的 話 ,我 肯 定 會 分 開 一 個 shared folder 一 個 backup job 來 做 。

不 過 在 Win 10 用 network drive ( SMB ) 的 時 候 感 覺 比 之 前 要 爽 快 ,不 知 道 是 不 是 錯 覺 。AMD V1500B 的 速 度 也 令 人 十 分 滿 意 ,例 如 MariaDB 轉 移 資 料 庫 的 時 候 ,import 幾 百 MB 的 database,幾 十 秒 就 完 成 了 。

QNAP 最 比 不 過 Synology 的 ,其 實 就 是 系 統 和 軟 件 。這 也 是 為 什 麼 即 使 Synology 比 較 貴 還 是 有 很 多 支 持 者 ( 包 括 我 )。不 過 我 已 經 換 了 QNAP,也 沒 什 麼 好 埋 怨 的 。

QNAP 的 使 用 者 介 面 比 較 混 亂 ,而 且 反 應 十 分 緩 慢 ( 相 對 Synology )。例 如 開 個 File Staion 等 佢 load 完 所 有 shared folder 都 要 等 半 天 ,以 V1500B 這 麼 快 的 CPU 真 的 是 不 應 該 。之 前 用 開 的 Synology 的 PC 軟 件 和 手 機 APP 全 都 要 換 了 。這 些 看 來 都 要 花 一 段 長 時 間 去 適 應 。

對 於 QNAP 我 還 是 絕 對 的 新 手 ,可 能 很 多 功 能 都 並 未 識 用 ,就 不 在 這 裡 胡 亂 評 論 了 。或 許 使 用 半 年 之 後 ,我 再 回 來 評 價 一 下 究 竟 QNAP 比 起 Synology 會 差 幾 多 。

噪 音 和 共 震 ( 2022-01 更 新 )

QNAP TS-673A 使 用 了 一 個 半 月 ,發 現 噪 音 比 起 Synology 真 是 大 了 不 小 ,已 經 去 到 令 人 髮 指 的 地 步 。我 要 強 調 一 點 ,我 說 的 並 不 是 硬 碟 讀 寫 的 聲 音 ,而 是 一 種 持 續 不 斷 的 低 頻 噪 音 。

一 開 始 我 還 以 為 這 是 風 扇 的 噪 音 ,原 本 打 算 換 2 把 Noctua 90mm 風 扇 。不 過 我 拔 了 風 扇 的 電 源 ,但 低 頻 噪 音 卻 一 直 存 在 。然 後 我 發 覺 這 是 機 箱 和 硬 碟 的 共 震 所 引 起 的 。這 種 共 震 所 產 生 的 低 頻 噪 音 ,會 被 我 的 4 人 木 餐 桌 的 桌 面 被 大 幅 增 強 ,而 放 在 電 視 櫃 時 就 會 細 聲 一 點 ( 這 與 不 同 物 件 的 共 震 頻 率 相 關 )。

經 過 不 同 的 測 試 ,我 發 現 其 中 一 個 引 起 震 動 比 較 利 害 的 部 件 ,竟 然 是 那 個 hard disk tray。當 我 用 海 綿 膠 帶 把 hard disk tray 的 兩 邊 都 貼 上 之 後 ,噪 音 立 即 下 降 了 三 分 之 二 !

我 這 次 用 的 是 0.5mm 厚 ,10mm 寬 的 EVA 泡 棉 膠 帶 。淘 寶 上 面 有 很 多 ,只 要 幾 蚊 雞 一 卷 。買 的 時 候 記 得 要 買 「單 面 」的 ,如 果 你 錯 誤 地 用 了 「雙 面 海 綿 膠 紙 」,那 你 的 hard disk tray 應 該 會 很 難 再 取 出 來 使 用 。( 哈 哈 哈 )

然 後 ,再 在 NAS 下 面 加 了 一 片 音 響 用 的 厚 厚 的 海 綿 防 震 墊 ,基 本 上 所 有 共 震 相 關 的 噪 音 都 完 全 消 失 了 。因 為 我 要 長 時 間 與 NAS 在 同 一 個 房 間 內 工 作 ,消 滅 了 這 個 噪 音 真 的 是 令 我 異 常 感 恩 ,差 不 多 要 立 即 走 去 信 上 帝 的 地 步 。

我 不 知 道 這 個 噪 音 問 題 應 該 怪 QNAP,還 是 應 該 怪 我 用 的 硬 碟 ?當 然 我 是 極 度 傾 向 怪 罪 於 QNAP 的 ,畢 竟 我 之 前 用 了 好 多 隻 Synology 都 沒 有 出 現 同 樣 的 問 題 。還 好 問 題 終 於 解 決 了 ,而 且 價 錢 也 不 貴 ( 至 少 比 2 把 Noctua 風 扇 便 宜 多 了 )。

Posted in Computer & Network | Tagged , , , , | Leave a comment

STEM project DIY 自動淋花器

用 Arduino 做 自 動 淋 花 器 ,好 多 年 前 就 做 過 。那 時 候 以 教 學 示 範 為 主 ,用 的 是 超 低 電 壓 低 電 流 的 玩 具 水 泵 ,其 實 有 點 不 太 實 際 。

所 以 後 來 自 己 在 家 裡 做 ,就 改 用 了 一 些 比 較 強 力 的 小 水 泵 。常 見 的 小 水 泵 分 為 好 幾 類 ,最 簡 單 常 見 的 離 心 泵 ,更 為 好 力 的 隔 膜 泵 ,可 以 精 準 控 制 流 量 的 蠕 動 泵 等 等 。三 者 其 實 都 可 以 用 來 製 作 自 動 淋 花 器 ,但 真 正 最 好 用 的 還 是 隔 膜 泵 。

在 淘 寶 的 話 ,大 家 可 以 去 搜 尋 一 些 365 / 370 直 流 抽 水 泵 之 類 ,又 便 宜 又 好 用 。隔 膜 泵 是 比 離 心 泵 更 「好 力 」的 ,實 際 用 起 來 就 可 以 有 更 高 的 揚 程 。即 是 淋 花 系 統 的 儲 水 桶 可 以 比 植 物 放 低 許 多 ,例 如 水 桶 可 以 放 在 地 上 ,而 花 盆 可 以 放 在 窗 台 ,甚 至 掛 在 窗 花 上 。低 電 壓 的 離 心 泵 就 不 會 有 太 大 揚 程 ,有 些 連 1 米 揚 程 也 做 不 到 。

隔 膜 泵 的 水 壓 會 比 較 大 ,也 特 別 適 用 於 一 些 雨 林 霧 化 噴 頭 。如 果 用 一 般 的 離 心 泵 ,就 會 因 水 壓 唔 夠 而 噴 唔 出 水 。為 什 麼 會 用 霧 化 噴 頭 呢 ?因 為 我 之 前 也 有 玩 雨 林 缸 和 苔 蘚 缸 。雨 林 缸 和 淋 花 很 不 一 樣 ,一 般 室 內 植 物 你 可 以 兩 三 天 才 淋 水 一 次 ,但 雨 林 缸 就 最 好 久 唔 久 就 噴 淋 一 次 加 濕 ,所 以 很 多 玩 雨 林 缸 的 都 會 配 一 些 專 用 的 自 動 噴 淋 系 統 ,每 幾 個 小 時 就 噴 淋 10 秒 之 類 。

最 簡 的 DIY 噴 淋 系 統 ,其 實 就 只 要 一 個 Arduino、一 個 繼 電 器 ( relay ) 、一 個 365 隔 膜 泵 、一 個 水 泵 用 的 火 牛 。程 式 就 更 簡 單 了 ,只 要 設 定 每 隔 多 少 分 鐘 讓 水 泵 運 行 幾 多 秒 。如 果 是 初 學 者 就 可 以 用 delay,資 深 一 點 就 可 以 用 millis,再 高 級 的 就 可 以 用 眾 多 不 同 的 timer library。

隔 膜 泵 的 電 源 ,可 以 選 擇 一 些 3-12V 可 調 電 壓 電 源 。這 樣 就 可 以 調 節 摩 打 的 轉 速 ,亦 即 是 可 以 控 制 水 流 的 大 小 。

你 可 以 選 擇 不 同 的 出 水 口 。例 如 花 盆 就 可 以 選 用 「滴 箭 」,雨 林 缸 就 可 以 用 雨 淋 噴 頭 又 或 者 霧 化 噴 頭 。

下 圖 就 是 我 使 用 多 年 的 DIY 自 動 淋 花 器 。使 用 了 一 片 Arduino Nano,一 個 4 路 的 繼 電 器 模 組 ( 可 以 控 制 4 個 不 同 的 水 泵 ),還 加 了 一 個 7 segment display 來 顯 示 倒 數 的 時 間 。這 個 小 小 顯 示 器 也 能 讓 我 確 認 淋 花 系 統 是 在 正 確 運 行 。

 

其 實 一 個 水 泵 就 足 夠 為 多 個 盆 栽 供 水 ,為 什 麼 會 用 一 個 4 路 的 繼 電 器 呢 ?這 是 因 為 不 同 盆 栽 所 需 要 的 水 量 不 同 ,使 用 多 數 繼 電 器 和 多 個 水 泵 ,就 可 以 按 照 不 同 大 小 和 種 類 的 盆 栽 設 定 不 同 的 時 間 間 隔 和 不 同 的 供 水 量 。繼 電 器 也 可 以 控 制 照 明 或 者 其 他 設 備 。在 這 種 情 況 之 下 ,4 個 繼 電 器 都 會 有 自 己 的 開 關 間 隔 ,最 方 便 是 找 一 些 簡 單 易 用 的 timer library

這 樣 的 Arduino 加 上 水 泵 的 DIY 自 動 淋 花 系 統 ,最 大 的 問 題 是 一 定 要 駁 電 ( 用 電 芯 玩 不 了 兩 日 就 沒 電 )。所 以 在 某 些 沒 有 電 制 的 位 置 ,我 就 從 網 上 找 了 一 些 自 動 淋 花 器 。自 動 淋 花 器 比 起 DIY 有 一 些 好 處 ,例 如 比 較 小 巧 和 美 觀 ,只 要 單 一 電 源 線 。還 有 就 是 面 板 可 以 直 接 設 定 時 間 間 隔 和 每 次 出 水 多 久 。我 的 Arduino DIY project 就 要 插 上 電 腦 修 改 程 式 碼 了 。

這 家 「votezio園 藝 店 」的 自 動 淋 花 器 ,我 原 先 只 買 了 一 個 最 便 宜 的 普 通 款 ,價 錢 不 到 一 百 蚊 人 仔 。它 可 以 插 USB 供 電 ,也 可 以 用 4 個 AA 電 池 。我 用 家 裡 的 AA 充 電 池 ,可 以 很 神 奇 地 連 續 用 幾 個 月 。所 以 我 再 買 第 二 個 的 時 候 ,就 直 接 選 了 最 貴 的 自 帶 鋰 電 池 的 充 電 款 。

超 省 電 這 個 事 情 是 DIY 和 商 業 產 品 的 一 個 主 要 分 別 。例 如 我 用 開 的 小 米 智 能 家 居 的 好 多 感 應 器 ,一 個 鈕 扣 電 池 可 以 用 2 年 ,自 己 DIY 是 十 分 難 以 達 到 這 種 程 度 的 。

本 來 故 事 至 此 就 告 一 段 落 ,但 後 來 我 又 迷 上 了 苔 蘚 。苔 蘚 據 說 是 沒 有 根 部 的 ,所 以 淋 水 也 會 有 點 不 一 樣 。苔 蘚 不 是 給 泥 淋 飽 水 就 可 以 ,而 是 要 用 噴 壺 直 接 把 水 噴 在 苔 蘚 的 葉 上 面 。而 且 最 好 時 常 噴 水 ,讓 苔 蘚 保 持 足 夠 的 濕 度 。

而 且 因 為 香 港 居 家 環 境 狹 窄 ,我 玩 的 主 要 都 是 超 迷 你 的 苔 蘚 瓶 。即 使 是 用 噴 淋 頭 ,每 天 只 噴 1 秒 鐘 ,苔 蘚 瓶 還 是 會 積 水 嚴 重 。於 是 我 又 在 網 上 找 了 一 些 加 濕 器 。

這 款 USB 加 濕 器 十 分 便 宜 ,一 整 套 連 瓶 子 才 ¥15 人 仔 左 右 。它 將 水 變 成 霧 氣 的 裝 置 叫 atomizer,如 果 在 google 搜 尋 arduino atomizer / atomization 之 類 就 會 找 到 教 學 。

這 個 加 濕 器 的 控 制 板 本 身 已 經 有 一 個 mini push button。按 一 下 就 出 霧 ,再 按 一 下 就 停 止 。要 用 Arduino 來 控 制 它 ,大 置 上 有 兩 種 方 法 。第 一 種 是 長 按 著 push button,然 後 USB 線 一 通 電 它 就 會 出 霧 ,而 USB 線 斷 電 它 就 會 停 止 出 霧 。這 個 方 法 很 適 合 使 用 繼 電 器 來 控 制 開 關 。

我 3D 打 印 了 一 個 小 部 件 ,再 用 膠 水 黐 實 在 按 鈕 的 位 置 。然 後 就 將 USB 線 加 工 一 下 接 駁 到 繼 電 器 ,就 可 以 用 Arduino 來 控 制 加 濕 器 的 開 關 。

第 二 個 方 法 ,就 是 用 Arduino 的 Digital Pin 直 接 傳 送 訊 號 給 加 濕 器 。加 濕 器 上 面 的 push button,是 使 用 最 常 見 的 push-up resistor 的 設 計 。即 是 平 時 的 訊 號 是 High,而 當 有 人 按 下 按 鈕 時 ,訊 號 就 會 變 成 Low。明 白 了 這 個 之 後 ,就 可 以 在 加 濕 器 接 收 訊 號 的 針 加 引 出 一 條 接 線 ,直 接 連 接 到 Arduino。這 樣 我 們 就 可 以 用 Arduino 來 輸 出 High 或 者 Low,模 擬 有 人 按 下 按 鈕 的 情 況 。

這 次 我 用 了 一 塊 Pro Micro 的 clone ( 原 來 應 該 是 Saprkfun 出 的 )。一 來 是 它 比 較 細 小 ,比 Nano 還 要 小 。二 來 是 它 和 加 濕 器 一 樣 使 用 5V 供 電 ,接 駁 會 比 較 簡 單 。除 了 訊 號 線 之 外 ,我 也 從 加 濕 器 的 USB 接 頭 上 引 出 了 5V 和 GND 給 Pro Micro 使 用 。

Pro Micro 和 Arduino 的 Leonardo 兼 容 ,如 果 唔 想 在 Arduino IDE 加 裝 Sparkfun 的 Addon,也 可 以 直 接 選 擇 Leonardo。我 把 加 濕 器 接 駁 到 Pro Micro 的 Pin 2。程 式 方 面 ,要 模 擬 按 鈕 的 動 作 ,我 們 一 開 機 就 要 把 Pin 2 設 定 成 High。到 想 要 按 按 鈕 的 時 候 ,就 把 Pin 2 設 定 成 Low,隔 一 個 短 時 間 ( 100ms ),再 設 定 成 High。

因 為 這 個 系 統 除 了 控 制 Pin 2 的 輸 出 之 外 什 麼 都 沒 有 做 ,所 以 就 算 是 用 最 入 門 的 delay 其 實 也 沒 有 什 麼 。 在 這 個 超 迷 你 苔 蘚 缸 ,我 設 定 了 每 30 分 鐘 噴 霧 5 秒 。

Pro Micro 其 實 不 算 十 分 便 宜 ,有 沒 有 更 好 的 選 擇 呢 ?有 !國 產 的 ESP8266 晶 片 就 是 一 個 超 級 便 宜 的 選 擇 。其 中 的 ESP-01 WiFi 模 組 ,更 只 要 不 到 10 蚊 。

ESP-01 非 常 小 巧 ,所 以 外 接 的 針 腳 不 多 。不 過 我 用 來 控 制 USB 加 濕 器 其 實 也 只 要 一 個 針 腳 。ESP-01 本 身 沒 有 USB port,要 連 接 電 腦 寫 program 的 話 就 要 另 外 買 一 個 燒 錄 器 。最 便 宜 的 燒 錄 器 大 概 要 十 幾 蚊 人 仔 ,比 ESP-01 本 身 還 要 貴 。不 過 一 個 燒 錄 器 就 可 以 對 應 無 限 多 個 ESP-01。

ESP-01 也 可 以 用 Arduino IDE 來 寫 program,詳 情 可 以 參 考 以 下 的 文 章 。

Getting Started With Esp 8266 Esp-01 With Arduino IDE

ESP-01 也 必 須 要 用 3.3V 電 壓 ,所 以 如 果 從 USB 取 電 的 話 ,就 要 加 多 一 個 5V 降 壓 到 3.3V 的 供 電 模 組 。因 為 ESP-01 十 分 省 電 ,所 以 選 一 個 最 便 宜 的 降 壓 模 組 就 可 以 ,通 常 兩 三 蚊 都 有 交 易 。

既 然 又 要 燒 錄 器 ,又 要 降 壓 模 組 咁 麻 煩 ,為 什 麼 還 要 用 ESP-01 呀 ?因 為 ESP-01 本 身 內 置 了 WiFi,於 是 我 們 就 可 以 寫 個 簡 單 的 網 頁 ,來 實 時 更 改 程 式 裡 面 的 一 些 參 數 。

例 如 我 就 簡 單 地 把 Interval 和 Duration 寫 了 入 網 頁 ,隨 時 想 改 就 改 。改 用 了 ESP-01 之 後 ,我 再 也 不 用 因 為 想 增 加 或 者 減 少 淋 水 而 把 控 制 器 拆 下 來 連 接 電 腦 修 改 程 式 。( 但 如 果 想 要 改 SSID 和 WiFi 密 碼 的 話 還 是 必 須 要 拆 下 來 插 電 腦 )

Arduino 本 身 的 很 多 Library 都 不 能 用 在 ESP8266 晶 片 上 運 行 ,所 以 很 多 library 都 要 重 新 再 找 過 。定 時 方 面 我 就 用 了 ticker,而 web server 就 選 擇 了 ESPAsyncWebServer library。都 是 以 簡 單 易 用 為 主 。

ESP8266 Timer and Ticker Example

Input Data on HTML Form ESP32/ESP8266 Web Server using Arduino IDE

好 了 ,現 在 你 也 學 會 了 多 種 不 同 的 方 法 去 淋 花 。甚 至 可 以 把 一 個 普 通 的 加 濕 器 改 裝 成 IoT 加 濕 器 。其 實 很 多 其 他 東 西 都 可 以 用 相 同 的 方 法 來 改 裝 和 控 制 的 。想 自 己 動 手 自 動 化 的 朋 友 可 以 參 考 參 考 。

Posted in STEM | Tagged , , , , , , , | Leave a comment