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Duración de batería IoT: PSM y eDRX
Estime la duración de la batería de dispositivos LTE-M y NB-IoT a partir del intervalo de reporte, el tiempo conectado por reporte y los ajustes de ahorro de energía.
- Duración de la batería
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- Corriente media
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- Carga usada al día
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Valores típicos de módulo; las condiciones de radio, la temperatura y el firmware cambian la duración real. Compare configuraciones y luego mida un prototipo.
Cómo funciona y sus límites
Funciona en su navegador: lo que introduce se queda en su dispositivo y nunca se sube.
La estimación suma la energía de cada periodo de activación, transmisión y reposo a lo largo del día, con valores típicos de corriente de módulo y los temporizadores PSM y eDRX que usted elija. La capacidad de la batería y su autodescarga determinan el resultado.
La duración real de la batería depende de las condiciones de radio, la temperatura y el firmware. Use la estimación para comparar ajustes y después mida un prototipo.
Fuentes de datos y licencias
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Calculations follow 3GPP TS 23.038 / 23.003 / 27.007 / 36.101 / 38.101 (Release 18). This tool is not affiliated with or endorsed by 3GPP or ETSI.
Cómo ahorran energía PSM y eDRX
La mayoría de los dispositivos IoT alimentados por batería pasan casi todo el tiempo dormidos. El modo de ahorro de energía (PSM) permite que un dispositivo apague su radio entre reportes mientras sigue registrado en la red, de modo que no tiene que volver a registrarse cada vez que se despierta. La recepción discontinua extendida (eDRX) mantiene el dispositivo localizable pero le permite escuchar mensajes entrantes con mucha menos frecuencia, desde unos 20 segundos hasta varias horas entre ventanas de escucha.
El presupuesto de una batería tiene tres partes. Mientras el dispositivo está conectado, enviando un reporte y esperando que la red lo libere, el módulo consume de decenas a cientos de miliamperios. En el periodo inactivo que sigue, escucha la paginación con unos cientos de microamperios a un miliamperio. Dormido en PSM, consume solo unos pocos microamperios. Como la corriente conectada es mucho mayor, unos segundos de conexión pueden costar más que una hora entera de reposo.
Por eso el intervalo de reporte y el tiempo conectado por reporte deciden la mayor parte de la duración de la batería de un dispositivo. Reducir a la mitad el número de reportes casi duplica la vida de un dispositivo con PSM; acortar la conexión, enviando menos datos, evitando reintentos y dejando que la red libere la conexión rápido, ayuda casi tanto. PSM conviene a dispositivos que solo necesitan hablar según su propio calendario, mientras que eDRX conviene a dispositivos que deben ser localizables, como una cámara o una cerradura que espera una orden, a cambio de una corriente de reposo mayor.
La red también decide. Un dispositivo solicita sus temporizadores PSM y eDRX, pero la red concede los valores que admite, que pueden ser más cortos de lo solicitado o no ofrecerse en absoluto. La cobertura también importa: con señal débil, LTE-M y NB-IoT repiten las transmisiones para abrirse paso, lo que alarga el tiempo conectado y la energía de cada reporte.
A lo largo de muchos años, la propia batería pasa a ser un factor. La autodescarga consume una parte de la capacidad cada año, y las temperaturas frías reducen la capacidad que un dispositivo puede usar, así que un diseño que se ve bien sobre el papel debe mantener un margen. Compare ajustes con una estimación y luego confirme en un prototipo en campo.