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前言:本文主要介绍实际应用中NB-IoT省电方式的选择,PSM省电和直接断电的优劣对比及未来趋势今天我们谈另一个NB-IoT使用中考虑的关键点:节电省电大多数NB-IoT设备需要使用电池供电,需要考虑产品生命周期的电池消耗,特别代理芯海商是智能表计类、烟感消防、智慧城市等场景。
一谈到NB-IoT都会想到PSM(Power Saving Mode)休眠省电,的确这是它的最大特点,没有之一;我们常说的NB单基站容量5万其实就是设备都处在PSM休眠下才行那实际应用中大家都是使用的PSM
来省电吗?答案是代理芯海商NO! 这么好的东西为啥不用呢?一、前期各大厂商未大规模使用PSM实际NB刚出来时,各个设备厂家还停留在2G时代思维中,典型如表计厂家2G时代数据发完都是直接断电:干净利落又可靠加上刚开始对。
PSM也不够了解,心头疑惑这玩意儿可靠吗?为求稳还是用原来的方式吧,就咔嚓给模组直接断电实代理芯海商际调查发现客户不使用PSM省电有以下几个考量因素:①硬件上:PSM模式下要需对模组一直供电,相关器件如LDO均要使用低功耗器件。
②网络上:PSM模式需要NB网络及运营商开卡参数配置都准确无误才能正常使用,初期个别NB基站会出现因网络参数配置不合理而无法进入PSM休眠情况;另代理芯海商外PSM一般需要模组成功入网后才能正常进入③模组稳定性:。
NB刚开始毕竟是个新东西,客户对PSM稳定性到底如何存在疑虑二、PSM省电模式优势PSM省电最直观的优势就是它很快,一次数据上传最快3-5秒,几秒结束战斗完事后它又安静的睡了对比使用断电模式省电,每次收发数据前都要漫长的代理芯海商开机初始化、驻网等流程,耗时耗力耗电。
以下使用PSM省电模式众多优势其实都是通过其快、随醒随发、占用信道资源时间少减轻基站并发压力来实现的,如下图所示:
图2-1 相比断电模式,使用PSM省电的几大优势当外部NB网络信号较差时(RSRP<-100dbm)使用PSM省代理芯海商电优势会更加明显,从实际项目中观察到其上线成功率明显提高、电池耗电量明显降低;因为信号差每次开机,初始化驻网所需时间及耗费电流都会大大增加,单个设备驻网业务时间拖长又会增加基站并发压力,导致所有设备驻网业务时间拖长甚至失败。
三、OneMO各型号PSM及深度休眠差异对比由代理芯海商于各个模组采用的芯片平台不同,每个模组的PSM及深度休眠均有差异,以下介绍一个关于休眠的概念容易误解的地方,实际的休眠分为硬件深度休眠和网络PSM休眠,我们一般都是使用硬件深度休眠,如下图所示:
图3-1 深度硬件休眠与网络PSM休眠的关系上图可知深度硬件休眠是在网络PSM休眠上更进一步的状态,也更省代理芯海商电;但客户也可根据实际需要选择是否要进入硬件深度休眠,比如客户想随时使用串口AT命令等场景就可能不进入硬件深度睡眠比较好。
OneMO各型号NB模组要进入网络PSM状态需要设置的指令都是一样的:① AT+CEDRXS=0,5 //关闭模组eDRX模式② AT+CPSMS=1,,, Requested代理芯海商_PeriodicTAU(T3412), Requested_ActiveTime(T3324)
表 3-2 OneMO各型号NB模组深度休眠(硬件层)差异
四、PSM及断电模式应用流程对比
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图4-1 使用断电模式省电代理芯海商的典型流程图(仅供参考)
图4-2 使用PSM模式省电的典型流程图(仅供参考)由上图可知实际应用中选用PSM省电模式时,PSM模式和断电模式也是混合使用的,以PSM省电为主,断电省电为辅;使用PSM时需要监控模组是否真的进入PSM
模式,即在PSM模式进入失败时强制模组断电,这样才能做到产品整体功耗最低代理芯海商、电池消耗最少、避免电池异常消耗!五、实测对比PSM和断电模式耗电量以下功耗测试采用M5310-A S04分别测试模组采用PSM耗电和断电模式下耗电量,
CSQ=22,模组连接OneNET并通过串口发送数据,测试仪器电源分析仪为是德科技N6705。
图5-1 一次完整PSM醒来后业务数据耗电测试
图5-2代理芯海商 一次完整断电开机业务数据耗电测试表5-3 实测PSM和断电省电模式耗电量对比
由上表可以看出,对于每天需要进行2次以上业务交互的应用场景使用PSM省电模式可以节省更多电池电量,且每天业务交互次数越多电量节省越多总结:随着新上市的NB模组PSM功耗越来越低(OneMO最新推出超低功耗模组。
MN316 代理芯海商PSM状态下功耗1uA以内,相比其他NB-IoT模组功耗降低70%),NB-IoT网络覆盖及应用日趋成熟完善,NB-IoT模组PSM功能业已稳定,NB设备部署密度越来越大,未来采用PSM省电方式的设备会更具优势所以占比会越来越高,成为省电模式主流趋势。
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