Can papyrus grow tall where there is no marsh? Can reeds thrive without water?
蒲草没有泥,岂能发长。芦荻没有水,岂能生发。--《旧约》8:11
随着 LoRaWAN 进入“工程实用”,一个问题亟待解决:基于给定容量的电池,LoRaWAN 终端能工作多长时间?
换一句话说,在确定的网络参数情况下,该配备多大容量的电池,才能达到期望的寿命呢?
请链接:http://www.rimelink.com/pr.jsp(实用工具 / 终端电池寿命计算)
电池容量:9000 mAH
网络参数:ADR开启;
每隔 10 分钟,节点上报 12 字节;
server 没有下行数据。
电池寿命:15.655 年。
电池容量:9000 mAH
网络参数:ADR开启;
每隔 1 分钟,节点上报 12 字节;
每隔 1 分钟,server 下行 12 字节。
电池寿命:1.528 年。
电池容量:9000 mAH
网络参数:ADR关闭,SF=7,TX_POWER=17dBm;
每隔 1 分钟,节点上报 12 字节;
每隔 1 分钟,server 下行 12 字节。
电池寿命:16.237 年。
电池容量:9000 mAH
网络参数:ADR关闭,SF=12,TX_POWER =20dBm;
每隔 1 分钟,节点上报 12 字节;
每隔 1 分钟,server 下行 12 字节。
电池寿命:0.804 年。
sleep_current = 1.6uA,即:node 休眠电流。
rx_current = 13mA,即:node 接收电流。
如果 ADR=1(开启),那么 tx_datarate, tx_power, rx1_rx2_time 这 3 个变量的值由 LoRaWAN 系统自动计算,无需用户输入。
注:开启ADR后网关的有效容量能提升 232.6% 的理论推导,
请参考:《SX1301吞吐量是SX1278的多少倍?》
https://blog.csdn.net/jiangjunjie_2005/article/details/75123968
如果 ADR=0(关闭):
SF = [7, 8, 9, 10, 11, 12], 即:可选择的 6 个速率档位。
tx_power = [10, 12, 14, 16, 17, 20]dBm,即:可选择的 6 个发射功率档位。
上报长度(Byte) = up_payload , 即 node -> server 的上报数据长度。
上报间隔(Sec) = up_interval , 即 node -> server 的上报时间。
下发长度(Byte) = down_payload, 即 server -> node 的下发数据长度。
下发间隔(Sec) = down_interval, 即 server -> node 的下发间隔。
电池容量(mAH) = battery_capacity,即:给定电池的容量。
发射电流,这是一个“测量值”,它对应“发射功率”:
tx_current = current_array[tx_power_index]
发送时长:
tx_time = up_payload / tx_datarate
下发时长:
down_time = down_payload / tx_datarate
侦听时长:
无下发通信:rx_time = rx1_rx2_time * 2
有下发通信:
rx_time = rx1_rx2_time * 2 + down_time * up_interval / down_interval
休眠时长:
sleep_time = up_interval – tx_time – rx_time
发射能耗:
tx_energy = tx_time * tx_current
接收能耗:
rx_energy = rx_time * rx_current
休眠能耗:
sleep_energy = sleep_time * sleep_current
平均电流:
average_current = (tx_energy + rx_energy + sleep_energy) / up_interval
电池寿命(单位:时)
battery_life_hour = battery_capacity / average_current
电池寿命(单位:年)
battery_life_year = battery_life_hour / (24 * 365)