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【转】揭露NBIoT一块电池可用10年的秘密

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通宵敲代码|  楼主 | 2019-7-11 15:57 | 只看该作者 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式
本帖最后由 通宵敲代码 于 2019-7-11 15:58 编辑

转自“作者:全球物联网观察[url=http://www.jinciwei.cn/a356543.html]/ 公众号:global360iot 发布时间:2018-08-30[/url]”

现实中NB-IoT设备真的可以工作10年吗?你的NB-IoT设备可以吗?什么条件下才可以工作10年呢?
来源:物联网时空
NB-IoT有四大优势特征:
对于其中的低功耗优势,行内人都知道,可以工作10年。
可是现实中真的可以工作10年吗?你的NB-IoT设备可以吗?什么条件下才可以工作10年呢?
其实在3GPP标准在制定低功耗广域网技术的低功耗性能指标时,已经定义了工作10年的条件。本文我们来看看3GPP标准具体是怎么定义的,让吃瓜群众明白真相(只想安心吃瓜的可以绕过了)。
3GPP TR45.820中完整介绍了可用10年的条件,具体来说主要有以下条件:
条件1:电池容量
标准中明确要求,电池容量为5Wh的情况下,使用时长要求可达10年。
对于手机、智能穿戴等普遍使用的锂聚合物电池,5Wh对应约1350mA。对于干电池,大约相当于3节7号电池或1节5号电池,这就是平时常说的一节AA电池可以使用10年的由来。
条件2:电池利用率
假设电池利用率为100%,即不考虑任何老化、能量转换损失等。
条件3:T3314和T3324时长(终端何时进入PSM状态)
从评估模型中可以看出,假设终端在收发完数据之后立即进入IDLE状态(T3314=0),再过20s(T3324)后进入PSM模式。对于NB-IoT,T3314和T3324是网络侧指定的,核心网可以配置。
条件4:数据量
数据量的多少直接影响收发时间,进而影响到工作时长。标准中规定,10年寿命按照只有终端主动上报数据、网络侧不下发数据的场景来衡量。
每天上报的频次:分2小时一次和24小时一次两种场景。
每次上报的数据量:
UL:分50B和200B两种场景。
DL:29B或65B。即只是ACK包,无数据传输。
条件5:终端架构
显然,虽然没有明说,3GPP标准定义的功耗模型中是一个只有NB-IoT数据收发基本功能的终端,没有GPS定位、sensor数据采集等功能(或者说没有包含这部分器件的功耗)。这是一个隐性条件。
条件6:带宽及部署方式
基于200KHz带宽,独立部署方式。
评估结果:基于上述条件,3GPP也给出了评估结果,如下表。可以看出,要确保在增强覆盖模式2下5Wh电池也满足10年寿命要求,数据收发频率要求是每天上报1次、数据量<=200B。
说明:
3GPP在定义10年寿命要求时,并没有限定必须是NB-IoT技术,实际上EC-GSM、NB-CIoT均属于3GPP定义的可工作10年(或者说是要求可工作10年)的技术。
到这里就基本把工作10年的场景、条件介绍完了。现实中受诸多因素的影响,一节AA电池其实并不可能工作10年,这些因素包括:
电池能量利用率不可能是100%,一般是50%~90%;
数据收发频率和数据量往往>200B/天;
终端设备带有传感器等耗电器件(往往比NB-IoT本身的电量消耗还要多);
基站和核心网参数往往不是以终端功耗最低这一个指标来配置的;
......

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