大揭露:低功耗优势的NB-IoT一块电池可用10年?

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?

NB-IoT有四大优势特征:

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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。

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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。

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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。

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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;
……

好了,我也要去吃瓜了。

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