物联网低功耗评估方法分析_钟华彧.pdf
《物联网低功耗评估方法分析_钟华彧.pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《物联网低功耗评估方法分析_钟华彧.pdf(4页珍藏版)》请在咨信网上搜索。
1、ELECTRONICSQUALITYELECTRONICS QUALITY物联网低功耗评估方法分析钟华彧(福建省产品质量检验研究院,福建 福州350015)摘 要:传统功耗检测方法是利用功率计对样品进行瞬时功率评估或者积分评估。由于智能物联网无线产品工作状态时间短、电流动态波动数量级差异大、连接公共基站时无法精确地控制样品的工作状态等因素,传统功耗检测方法无法正确地评估物联网低功耗问题,也无法评估电池在产品耗电特征下的有效容量和有效使用时间。根据智能物联网无线产品的特点,介绍了物联网产品低功耗和电池续航时间的评估方法,并对主流评估方法进行了分析总结,以期为物联网低功耗评估方法的选择与优化提供一
2、定的参考作用。关键词:物联网;低功耗;下载功耗;上传功耗;电池寿命中国分类号:TN 98文献标识码:A文章编号:1003-0107(2023)02-0092-04doi:10.3969/j.issn.1003-0107.2023.02.020Analysis of Low-power Evaluation Methods for the Internet of ThingsZHONG Huayu(Fujian Inspection and Research Institute for Product Quality,Fuzhou 350015,China)Abstract:The tradit
3、ional power consumption detection method is to use power meter to evaluate the instantaneouspower or integral of the sample.Because of the short working time of IoT wireless products,the great difference ofcurrent dynamic fluctuation,and the inability to control the working state of samples when con
4、necting to common basestations,the traditional power detection methods can not evaluate the low power problem of IoT,also cannot evaluatethe effective capacity and the effective life time of the battery under the power consumption characteristics.Accordingto the characteristics of IoT wireless produ
5、cts,the evaluation methods of low power consumption and battery life areintroduced,and the main evaluation methods are analyzed and summarized so as to provide a certain reference rolefor the selection and optimization of IoT low-power evaluation methods.Keywords:Internet of Things;low power consump
6、tion;download power consumption;upload power consumption;battery life基金项目:国家市场监督管理总局科技计划项目(2020MK054)资助。收稿日期:2022-10-08修回日期:2022-12-04作者简介:钟华彧(1984),男,福建福州人,福建省产品质量检验研究院工程师,从事EMC、射频检测工作。0引言随着物联网技术的发展,越来越多的物联网技术被运用到传统行业中,使得传统行业智能化率大幅上升,如建筑自动化领域的智能家居智能监控、能源与公共事业领域的自动抄表、交通运输领域的智能交通和智能物流等等。由于物联网终端与内置电池大
7、多一体化设计无法拆卸,或因安装环境限制而不能经常更换电池,因而要求智能物联网技术具有低功耗、低成本等特点,也就是说低功耗技术的运用具有很高的工程应用价值。物联网终端经常宣称其可使用时长按年计算,如922023.02ELECTRONICS QUALITY何精确地测量物联网终端的耗电特性,评估终端电池的工作时长就显得十分的重要。传统功耗检测方法是利用功率计对样品进行瞬时功率评估或者积分评估,该方法可准确地评估传统电器产品。然而由于智能物联网无线产品具有工作状态时间短、电流动态波动数量级差异大1和连接公共基站时无法精确地控制样品的工作状态等缺点2,因而传统功耗检测方法无法正确地评估物联网的低功耗问题
8、,也无法评估电池在产品耗电特征下的有效容量和电池的有效使用时间。本文针对物联网的技术特征介绍了几种低功耗评估方法,为物联网低功耗功耗评估方法的选择提供了一定的参考作用。1功耗评估1.1 理论评估理论评估即参考终端研发各个模块电路的理论工作时长、理论工作电流来评估工作电流,计算终端总功耗。多模低功耗产品理论评估案例如表1所示。由于利用理论评估方法得到的是各个模块电路工作电流、工作时长的理论值,故与实际使用环境存在偏差。1.2 试验评估a)试验方法参考窄带物联网特性,根据窄带物联网的不同工作状态分别测试功耗3,通过系统模拟器评估在指定要求下的功耗情况4。由于符合3GPP要求的工作状态功耗测量数据可
9、重复性高,因而其成为了业内重要的功耗测量方法。根据IoT工作模式涉及的功耗状态包含待机功耗、休眠功耗、下载功耗测试(CP控制面模式)、上传功耗测试(CP控制面模式)、下载功耗测试(UP用户面模式)和上传功耗测试(UP用户面模式)5。b)测试设备包括被测终端、假电池、NB-IoT系统模拟器、直流源和电流测试仪。NB-IoT功耗测试系统连接示意图如图1所示。直流源和电流测量仪可以是同一台设备,既能提供直流供电,又能测量显示当前被测终端的电流值。直流源推荐具备以下两个特点:1)输出电压可调,分辨率为0.01 V或者更小;2)直流源有足够的电流输出能力,包括持续性和峰值供电,以满足被测终端各种测试的电
10、流需要;电流测量仪具备足够的测量精度,其测量需求如表2所示。表1多模低功耗产品理论评估案例终端模块电路工作方式工作电流/mA工作时间/h每小时耗能/mAhCPU主控休眠状态0.501.000 000.500 0双模定位模块每小时定位2次(每次开启5 s)31.000.002 780.086 1专网模块待机连续工作0.501.000 000.500 0专网模块发射每小时发射2包(每包发射时间为26.67 ms)1 200.000.000 010.017 8公网模块值守每小时扫描2次(每次值守2 s)15.000.001 110.016 7公网模块传输每小时传输2包(每包传输时间为90 ms)40
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 联网 功耗 评估 方法 分析 钟华彧
1、咨信平台为文档C2C交易模式,即用户上传的文档直接被用户下载,收益归上传人(含作者)所有;本站仅是提供信息存储空间和展示预览,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对上载内容不做任何修改或编辑。所展示的作品文档包括内容和图片全部来源于网络用户和作者上传投稿,我们不确定上传用户享有完全著作权,根据《信息网络传播权保护条例》,如果侵犯了您的版权、权益或隐私,请联系我们,核实后会尽快下架及时删除,并可随时和客服了解处理情况,尊重保护知识产权我们共同努力。
2、文档的总页数、文档格式和文档大小以系统显示为准(内容中显示的页数不一定正确),网站客服只以系统显示的页数、文件格式、文档大小作为仲裁依据,平台无法对文档的真实性、完整性、权威性、准确性、专业性及其观点立场做任何保证或承诺,下载前须认真查看,确认无误后再购买,务必慎重购买;若有违法违纪将进行移交司法处理,若涉侵权平台将进行基本处罚并下架。
3、本站所有内容均由用户上传,付费前请自行鉴别,如您付费,意味着您已接受本站规则且自行承担风险,本站不进行额外附加服务,虚拟产品一经售出概不退款(未进行购买下载可退充值款),文档一经付费(服务费)、不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
4、如你看到网页展示的文档有www.zixin.com.cn水印,是因预览和防盗链等技术需要对页面进行转换压缩成图而已,我们并不对上传的文档进行任何编辑或修改,文档下载后都不会有水印标识(原文档上传前个别存留的除外),下载后原文更清晰;试题试卷类文档,如果标题没有明确说明有答案则都视为没有答案,请知晓;PPT和DOC文档可被视为“模板”,允许上传人保留章节、目录结构的情况下删减部份的内容;PDF文档不管是原文档转换或图片扫描而得,本站不作要求视为允许,下载前自行私信或留言给上传者【自信****多点】。
5、本文档所展示的图片、画像、字体、音乐的版权可能需版权方额外授权,请谨慎使用;网站提供的党政主题相关内容(国旗、国徽、党徽--等)目的在于配合国家政策宣传,仅限个人学习分享使用,禁止用于任何广告和商用目的。
6、文档遇到问题,请及时私信或留言给本站上传会员【自信****多点】,需本站解决可联系【 微信客服】、【 QQ客服】,若有其他问题请点击或扫码反馈【 服务填表】;文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“【 版权申诉】”(推荐),意见反馈和侵权处理邮箱:1219186828@qq.com;也可以拔打客服电话:4008-655-100;投诉/维权电话:4009-655-100。