يبدو ضبط طاقة الإرسال بسيطًا. ارفعها لمزيد من المدى، واخفضها لتوفير طاقة البطارية. لكن في حالة التتبع، يؤثر هذا الإعداد على تكاليفك، وامتثالك، ووقت تشغيلك. لاحظتُ زيادة طفيفة في إبقاء العلامات متصلة بالإنترنت خلال أسبوع ممطر بالقرب من فارنا. كما لاحظتُ أن الإعدادات العالية تستنزف البطاريات دون فائدة. إليك كيفية جعل طاقة الإرسال تعمل لصالحك.

ما هي قوة الإرسال في إنترنت الأشياء؟ فهم EIRP وERP وقوة الإشارة لأجهزة LoRaWAN

قوة الإرسال هي ببساطة قوة الإشارة التي يرسلها جهازك إلى هوائيه. تُقاس بالديسيبل ميلي واط، وهو اختصار للملي واط على مقياس لوغاريتمي. 0 ديسيبل ميلي واط يعني 1 ميلي واط، و10 ديسيبل ميلي واط تعني 10 ميلي واط، و20 ديسيبل ميلي واط تعني 100 ميلي واط. هذا الجزء بسيط.

لكن ما يُنشر فعليًا ليس طاقة الإرسال فحسب، بل أيضًا خرج الراديو، مطروحًا منه خسائر الكابلات، بالإضافة إلى كسب الهوائي. يُطلق المهندسون على هذا إجمالي EIRP أو ERP.

• EIRP يقارنك بالهوائي المتساوي الخواص المثالي.
• تخطيط موارد المؤسسات يقارنك بثنائي القطب نصف الموجة.

يختلف هذان النوعان بمقدار ثابت قدره ٢.١٥ ديسيبل. لذا، إذا رأيت حدودًا مكتوبة بـ ERP وتريد EIRP، فأضف ٢.١٥ ديسيبل.

لماذا تُعد إعدادات طاقة الإرسال بالغة الأهمية لتتبع أصول شبكة LoRaWAN وأداء الشبكة

أثناء التتبع، توازن دائمًا بين التغطية وعمر البطارية. ارفع طاقة الإرسال لتحصل على هامش اتصال أكبر، وغالبًا معدل بيانات أسرع، مما يقلل من وقت البث وإعادة المحاولة. اخفضها لتوفير طاقة البطارية. يكمن السر في ضبط طاقة الإرسال على مستوى عالٍ بما يكفي لأصعب المواقع، وليس المواقع المتوسطة. دع وضع الهوائيات والهوائيات تقوم بمعظم العمل.

تغير قوة TX أربعة أشياء مهمة في هذا المجال:

1. هامش الرابط في أسوأ مكان في الطريق أو المرعى.
2. استخدام وقت البث أعلى لأن القوة الأعلى تتيح لك الاحتفاظ بعوامل انتشار أقل في كثير من الأحيان.
3. عمر البطارية نظرًا لأن تيار PA يرتفع مع مستوى TX.
4. التعرض التنظيمي عندما يؤدي تبديل هوائي صغير إلى دفع EIRP فوق الغطاء عن طريق الخطأ.

من وجهة نظر الامتثال، فإن معظم مناطق LoRaWAN إدارة الأجهزة باستخدام MaxEIRP. ببساطة، يجب ألا تتجاوز الطاقة المشعة بعد الهوائي والكابل الحد الأقصى الإقليمي. تحالف لورا تُعرّف المعلمات الإقليمية هذا المفهوم، بل وتتضمن قيمًا افتراضية يمكن للشبكات استخدامها. في العديد من المناطق، يكون الحد الأقصى لـ EIRP هو 16 ديسيبل ميلي واط افتراضيًا، ما لم تتجاوزه الشبكة.

في نطاق الترددات 863-870 ميجاهرتز للاتحاد الأوروبي، كُتبت القواعد وفقًا لمعيار ETSI EN 300 220. غالبًا ما تُشير النطاقات الفرعية إلى "25 ميلي واط ERP"، وهو ما يُعادل حوالي 16.15 ديسيبل ميلي واط EIRP. تفرض الجداول نفسها أيضًا قواعد دورة العمل أو LBT التي تُحدد معدل البيانات المُستخدمة وإيقاع التقارير.

في النطاق الأمريكي 902-928 ميجاهرتز، عادةً ما تُحدد إرشادات المجتمع سقفًا عمليًا لـ EIRP وحدودًا زمنية للانتظار. لن تجد حدًا أقصى لدورة العمل، ولكن لديك حد أقصى لفترات البث لكل قناة، وهو أمر مهم لتتبع أحجام الحمولات وعوامل الانتشار.

صيغة حساب EIRP: كيفية حساب طاقة الإرسال، ومكسب الهوائي، وخسارة الكابل بدقة

EIRP = طاقة الإرسال - فقدان الكابل + كسب الهوائي

تأكد من أن لديك جميع أرقامنا في نفس الوحدة، وهذا كل شيء.

مثال بسيط وواقعي:

يمكنك تكوين بوابة Bluetooth Solar LoRaWAN في 20 ديسيبل ميلي واط تكساس. فقدان الضفيرة هو 0.5 ديسيبل، وكسب الهوائي هو 2 ديسيبل.

• EIRP = 20 − 0.5 + 2 = 21.5 ديسيبل ميلي واط.
• يعمل هذا الإعداد مع US915 بأوقات انتظار مناسبة، ولكنه مرتفع جدًا بالنسبة لحدود ERP النموذجية في الاتحاد الأوروبي بعد التحويل إلى EIRP. في الاتحاد الأوروبي، اخفض إرسال الجهاز إلى حوالي 15 ديسيبل ميلي واط لضرب حول 16.5 ديسيبل ميلي واط EIRP مع هذا الهوائي والكابل. ثم تحقق من معدل ADR والأداء مرة أخرى.

مصطلحات طاقة الإرسال الرئيسية للفنيين: EIRP وERP وكسب الهوائي وفقدان الكابل

شرط	وصف
طاقة الإرسال	مخرجات مُوَصَّلة من منفذ الراديو. هذا ما تُعيِّنه في البرنامج الثابت أو أداة التكوين. وهو ليس ما يراه الهواء.
كسب الهوائي	مدى كفاءة هوائيك في تركيز الطاقة في اتجاه معين. يُطبع بالديسيبل (dBi) لمعامل EIRP، أو بالديسيبل (dBd) لمعامل ERP. يُستخدم مُجمّع 2 ديسيبل (dBi) بشكل شائع في أجهزة التتبع المدمجة.
فقدان الكابل والموصل	الفرق البسيط بين الراديو والهوائي. حافظ على قِصَر أسلاك التوصيل ونظافة الموصلات. كل ٠.٥ ديسيبل يُحسب عند الحافة.
EIRP/ERP	مرجع الطاقة الإشعاعية الفعلي لديك. تذكر فرق 2.15 ديسيبل بين EIRP وERP.
ماكس إي آي آر بي	الحد الأقصى الإقليمي الذي يجب أن يلتزم به جهاز LoRaWAN الخاص بك. الجداول الافتراضية موجودة في وثائق LoRa Alliance الإقليمية، وقد يتم تجاوزها بواسطة الشبكة.

كيف تؤثر TX Power على التغطية والموثوقية وعمر البطارية والامتثال لـ LoRaWAN

تغطية طاقة الإشارة والبث: تعزيز اتصال RSSI وSNR والبوابة في البيئات الحقيقية

زيادة قوة الإرسال تُعزز الإشارة عند البوابة. هذا يُحسّن نسبة الإشارة إلى الضوضاء (SNR) ويُمكّن معدل ADR من الحفاظ على معدل بيانات أعلى. تعني معدلات البيانات الأعلى وقت بث أقصر واصطدامات أقل في المواقع المزدحمة. ولكن إذا كانت مشكلتك الرئيسية هي التظليل أو تخطيط الموقع، فلن تُجدي زيادة قوة الإرسال نفعًا كبيرًا. أحيانًا، يكفي رفع البوابة بمقدار مترين لتُحسّن أداء الإرسال أكثر من أي تعديل آخر.

تحسين طاقة TX وعمر البطارية: تكوينات ذكية لأجهزة إنترنت الأشياء طويلة الأمد

تستهلك مُضخِّمات الطاقة أقصى تيار عند مستويات إرسال عالية. إذا أبلغت وحدة الإشارة كل بضع دقائق، فإن الانتقال من ١٤ إلى ٢٠ ديسيبل ميلي واط يُضيف شحنة حقيقية يوميًا. لهذا السبب أبدأ بتحديد موضع الهوائي، وأرفع قيمة الإرسال حسب الحاجة فقط.

لوائح الطاقة في تكساس والامتثال لها: فهم حدود MaxEIRP ومعايير LoRa Alliance

غالبًا ما تستخدم النطاقات الفرعية للاتحاد الأوروبي حدود ERP، لذا حوّل ERP إلى EIRP وتحقق من قواعد دورة العمل أو LBT. في الولايات المتحدة، التزم بحدود زمن البقاء وحدود EIRP. هذا يُرضي المدققين. الأهم: احسب دائمًا EIRP وقارنه بقيم منطقتك. ماكس إي آي آر بي في جداول تحالف LoRa.

سير عمل TX Power خطوة بخطوة: تحسين بوابات LoRaWAN، وBLE Backhaul، والاختبار الميداني

1. الخطوة 1: ضع أولاً. إعطاء الأولوية للارتفاع وخط الرؤية الواضح على ضبط طاقة الإرسال.
2. الخطوة 2: قياس الحواف. قم بالسير حول المحيط باستخدام علامة اختبار وتسجيل RSSI وSNR في المكان الذي يحدث فيه العمل.
3. الخطوة 3: ابدأ باعتدال. اضبط TX عند منتصف نطاق الجهاز. اترك ADR يستقر ليوم واحد.
4. الخطوة 4: التعديل بشكل مقتصد. قم بدفع TX بخطوات تتراوح بين 2 إلى 3 ديسيبل فقط إذا أظهرت الحواف نسبة إشارة إلى ضوضاء سلبية أو انخفاضات متكررة.
5. الخطوة 5: قفل الرياضيات. سجل TX، وفقدان الكابل، ومكسب الهوائي، وEIRP الناتج على ورقة الموقع.
6. الخطوة 6: العقل BLE مقابل LoRaWAN. للبوابات التي تحتوي على كليهما، اضبط BLE TX لالتقاط العلامات وLoRaWAN TX للربط العكسي. اضبط كلاً منهما كما هو محدد.

أفضل ممارسات TX Power: تحسين طاقة النقل لتحقيق تتبع إنترنت الأشياء بكفاءة وامتثال

قوة الإرسال ليست سوى أداة واحدة. يُحدث وضع الهوائي الجيد وميزانية التوصيل المتينة فرقًا كبيرًا.

حوّل دائمًا رقم إرسال الكتالوج إلى EIRP قبل مقارنته بالحدود الإقليمية. إذا رأيت ERP في قاعدة، فأضف 2.15 ديسيبل للحصول على EIRP.

لانسيتيك يمنحك مساحة رأس كبيرة. أجهزة LoRa تغطي حوالي ٠-٢٢ ديسيبل ميلي واط، مع خيارات عالية الطاقة، وتتراوح قيمة البلوتوث منخفضة الطاقة بين -٢٠ و+٤ ديسيبل ميلي واط. استخدم ما يكفي فقط لإبقاء معداتك مرئية وبطارياتك تدوم طويلاً.