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Steam Deck & UP Squared Pro × ALFA Network 整合指南

一句話定位：這是一個比較進階、專門的應用情境——用 UP Squared Pro 當機載邊緣運算主機、Steam Deck 當掌上型地面控制站，中間透過 ALFA AWUS036ACH 建立一條長距離、低延遲的單向影像與遙測傳輸鏈路，常見於無人載具系統（UAS，例如自製空拍機、地面機器人）的研究與實測專案。

這篇文章適合你嗎？​

  • 難度：進階（需要熟悉 Linux 終端機操作，並對無線通訊的基本概念有一定了解）
  • 預估時間：45〜60 分鐘
  • 你會用到的技能：終端機操作、基本的無線網路概念（頻道、頻段）
  • 讀完你可以做到：
    1. 理解為什麼這類長距離遙測鏈路要用「單向廣播」而不是一般的雙向連線
    2. 在 SteamOS 這種唯讀系統上正確安裝驅動程式，且不破壞系統的安全性設計
    3. 知道系統更新後驅動程式為什麼會消失、該怎麼快速恢復

⚠️ 適用範圍提醒：這篇文章記錄的是一個特定研究情境下的實測配置，跟前面幾篇「新手入門」性質的文章不太一樣，會用到比較多進階概念。如果你是第一次接觸 ALFA 網卡，建議先從 Raspberry Pi 整合指南 開始熟悉基本操作。

概念說明：這套鏈路架構在做什麼、為什麼這樣設計​

一般空拍機或機器人的控制鏈路，通常需要「雙向」溝通——地面站送出控制指令，機載端回傳影像和感測器資料，兩邊要互相確認封包有沒有收到（也就是一般網路連線常見的 ACK 應答機制）。但這套機制在長距離、訊號不穩定的環境下有個缺點：每次應答都要花時間，距離一拉遠、訊號一變差，整體延遲就會明顯上升，畫面容易卡頓。

這裡採用的做法是 wfb-ng（Wi-Fi Broadcast Next Generation），核心概念是把影像和遙測資料「單向廣播」出去，不等待對方確認收到與否：

  • 機載端（UP Squared Pro）：負責跑邊緣運算、擷取影像與感測器資料，透過 ALFA 網卡把資料廣播出去。
  • 地面站（Steam Deck）：帶著另一支 ALFA 網卡，接收機載端廣播出來的畫面與遙測資訊，讓操作者可以掌上型即時查看。

拿掉「等待確認」這個步驟，換來的是更低、更穩定的延遲——這對即時操控來說比「每個封包都保證送達」更重要，就算偶爾漏掉一兩幀畫面，也比整體延遲飆高來得好。

📘 名詞小教室

  • wfb-ng（Wi-Fi Broadcast Next Generation）：一套開源的無線影像/遙測廣播框架，專門為長距離、低延遲的單向資料傳輸設計，常見於自製空拍機、機器人的第一人稱視角（FPV）鏈路。
  • ACK 應答機制：一般網路連線中，接收方收到封包後會回傳一個「我收到了」的確認訊號給發送方；wfb-ng 這類單向廣播應用會刻意關閉這個機制，用犧牲一點可靠度換取更低的延遲。
  • 不可變（Immutable）唯讀檔案系統：SteamOS 為了系統穩定性與安全性，預設把系統核心檔案設成「唯讀」，一般情況下不允許任意寫入或修改，這也是為什麼安裝驅動程式前需要先手動解除保護。

為什麼這個研究情境指定使用 AWUS036ACH？​

在 wfb-ng 這類長距離單向廣播鏈路中，需要驅動程式能做到幾件比較特殊的事：把封包長度設到接近極限、關閉前面提到的 ACK 應答機制，並且能在非標準或特定的 5GHz 頻道（例如 5.745 GHz，頻道 149）上進行無連線的單向廣播。

ALFA AWUS036ACH 使用的 Realtek RTL8812AU 晶片，搭配獨立的功率放大器（PA）與訊號放大器（LNA），加上雙外接天線接口，是目前學術與社群社群驗證最扎實的長距離 wfb-ng 硬體方案。

老實說明：目前有實際學術論文一手驗證的，僅限於 AWUS036ACH（RTL8812AU 晶片）。其他型號（如 AWUS036AXML、AWUS036ACM）在 wfb-ng 這個框架下，目前還沒有直接的實測數據可以佐證效果，這篇文章不對它們做過度推論。如果你想嘗試其他型號，建議先自行做小規模測試驗證。

你需要準備的東西​

  • 機載端硬體：UP Squared Pro（或類似的邊緣運算主機）
  • 地面站硬體：Valve Steam Deck（SteamOS）
  • 兩支 ALFA AWUS036ACH：機載端和地面站各一支
  • 驅動程式（GitHub）：Realtek RTL8812AU 支援封包注入版本（aircrack-ng 社群維護）：https://github.com/aircrack-ng/rtl8812au

Step-by-Step 設定教學（以 Steam Deck 端為例）​

UP Squared Pro 端通常執行一般的 Linux 發行版，驅動安裝方式可以參考 ALFA 無線網絡卡在 Ubuntu 上的完整設定指南。以下步驟示範難度較高的 Steam Deck（SteamOS）端安裝流程。

步驟 1：切換到桌面模式，並設定管理員密碼​

從 Steam Deck 的電源選單切換到「桌面模式（Desktop Mode）」，打開內建的終端機程式 Konsole。如果你還沒設定過管理員密碼，先執行：

passwd

預期結果：系統要求你輸入並確認一組新密碼，設定完成後沒有錯誤訊息。

步驟 2：暫時解除唯讀保護​

sudo steamos-readonly disable

預期結果：指令執行後沒有錯誤訊息，代表系統的根目錄檔案系統暫時切換成可寫入狀態，接下來才能安裝驅動程式。

步驟 3：安裝編譯工具並下載驅動原始碼​

sudo pacman-key --init
sudo pacman-key --populate archlinux holo
sudo pacman -Sy --needed base-devel linux-neptune-headers git dkms

git clone -b v5.6.4.2 https://github.com/aircrack-ng/rtl8812au.git
cd rtl8812au
sudo ./dkms-install.sh

預期結果：最後會看到 DKMS 安裝完成的訊息，代表驅動程式已經成功編譯並載入系統。這個步驟在 Steam Deck 上可能需要幾分鐘，請耐心等待，不要中途中斷。

步驟 4：重新啟用唯讀保護​

sudo steamos-readonly enable

預期結果：指令執行後沒有錯誤訊息。這一步不要跳過——重新啟用唯讀保護是維護系統穩定性與安全性的重要步驟，跳過的話系統之後可能會出現不可預期的問題。

步驟 5：驗證網卡是否正確辨識​

lsusb | grep -i realtek
iw dev

預期結果：lsusb 應該會看到 Realtek RTL8812AU 的裝置資訊，iw dev 則會列出一個新的無線介面，代表 ALFA 網卡已經可以被 wfb-ng 使用。

SteamOS 系統更新防護提醒（重要踩坑點）​

SteamOS 有一個容易讓人踩坑的機制：A/B 分區覆蓋。每次進行重大系統更新時，SteamOS 會把系統寫入一個全新的分區，這代表你先前手動編譯安裝在 /usr/lib/modules/ 底下的 DKMS 驅動程式，會在更新後被還原成原本沒裝驅動的狀態——也就是說，系統更新之後，你的 ALFA 網卡很可能又抓不到了，這不是設定跑掉，是 SteamOS 更新機制本身的設計。

建議做法：把步驟 1〜4 的指令整理成一支腳本，存在 /home/deck/scripts/rebuild_alfa.sh，之後每次系統更新完，只需要重新執行這支腳本一次，就能快速恢復外接網卡的功能，不用每次都手動重打一遍指令。

常見問題與排除指引​

Q1：系統更新後網卡突然又抓不到了？​

  • 原因：SteamOS 的 A/B 分區覆蓋機制，重大更新會清空先前手動安裝的 DKMS 驅動。
  • 解決方法：重新執行步驟 1〜4（建議先準備好前述的自動化腳本），驅動程式會重新編譯安裝一次。

Q2：sudo ./dkms-install.sh 編譯失敗？​

  • 原因：可能是 linux-neptune-headers（Steam Deck 專用的核心標頭檔）版本跟目前系統核心版本不匹配，尤其是剛更新完系統的情況下。
  • 解決方法：先執行 sudo pacman -Syu 確認套件庫是最新的，再重新執行 sudo pacman -Sy --needed base-devel linux-neptune-headers git dkms，確保標頭檔版本跟目前核心一致。

Q3：忘記重新啟用唯讀保護會怎樣？​

  • 原因：唯讀保護是 SteamOS 設計上的一部分，用來確保系統檔案不會被意外修改或損壞。
  • 解決方法：只要想起來，隨時執行 sudo steamos-readonly enable 補回來即可，不會有無法復原的問題，但建議養成安裝完立刻重新啟用的習慣，避免忘記。

Q4：能不能用其他型號的 ALFA 網卡（AXML / ACM）試試看？​

  • 原因：目前 wfb-ng 框架下，只有 AWUS036ACH 有實際學術論文驗證過的數據。
  • 解決方法：技術上可以嘗試，但目前沒有現成的實測數據可以參考，建議自己先做小規模、短距離的測試，確認延遲與可靠度符合你的需求後，再應用到正式場景。

參考資料與延伸閱讀​

標籤： steam-deck steamos up-squared alfa awus036ach rtl8812au wfb-ng 無人載具系統 進階