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【醫護可視對講機品牌系統廠家】 LoRa技術功耗問題及多普勒頻率偏移

2023-10-21 09:11

一、功耗問題

       LoRa技術的低功耗優勢幫助各種低功耗設備使用壽命增加,尤其水表類應用要求8~12年的電池壽命。對應用來說,需要計算電池的壽命并優化系統功耗。下面的部分就介紹LoRa應用中常見的功耗計算。

       LoRa的功耗計算主要是統計終端設備中所有的耗電器件,在不同模式下的功耗,以及其在不同模式下的工作頻率。比如一個LoRa設備中的耗電設備為LoRa芯片、MCU和傳感器;常見的三個工作模式為發射TX、接收RX、休眠Sleep。

       再通過LoRa計算工具,計算每個包的飛行時間長度,以及通過該系統的協議部分計算設備的接收時間和睡眠時間。這樣可以計算出平均功耗。再利用已知的電池電量除以平均功耗得到LoRa設備的壽命。

      下面根據一個案例來計算一下LoRa設備的壽命。

     【例8-15】一個應用系統中選擇的LoRa芯片為SX1268,MCU選擇STM32L151配置在8MHz時鐘。系統的應用為異步下行喚醒低功耗設備,工作在SF=9、BW=125kHz的配置下。每秒鐘該設備會醒來進行CAD監聽是否有喚醒長前導包,CAD長度為兩個碼元。該設備平均每小時被喚醒一次,喚醒后按照22dBm的輸出功率發送一個30.25碼元長度的數據包。若電池電量為1000mA·h時,則系統的工作壽命為多少天?

       解:通過LoRa計算工具和查詢產品說明書,得到:

       碼元長度4.1ms。所以各狀態時間占空比為:

TRX=4.1ms×2ms/1s=8.2ms

TTX=4.1ms×30.25/3600=0.034ms

       所以TSleep=1000ms-TRX-TTX=991.77ms。

將所有數據填入表8-7中。根據上述數據,則平均電流為

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