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Optimización de potencia TX para seguimiento IoT: mejora la autonomía, la duración de la batería y el cumplimiento normativo

Optimización de potencia TX para seguimiento IoT: mejora la autonomía, la duración de la batería y el cumplimiento normativo

Tabla de contenido
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Optimización de potencia TX para el seguimiento de IoT: mejore el alcance, la duración de la batería y el cumplimiento normativo
Optimización de potencia TX para el seguimiento de IoT: mejore el alcance, la duración de la batería y el cumplimiento normativo

La potencia de transmisión parece sencilla. Súbela para mayor alcance y bájala para ahorrar batería. Sin embargo, en el rastreo, esta configuración afecta los costos, el cumplimiento normativo y el tiempo de actividad. He visto un pequeño aumento en la capacidad de las etiquetas para mantenerlas activas durante una semana de lluvia cerca de Varna. También he visto que las configuraciones altas agotan las baterías sin ningún beneficio. Aquí te explicamos cómo hacer que la potencia de transmisión funcione para ti.

¿Qué es la potencia de transmisión en IoT? Comprensión de EIRP, ERP y la intensidad de la señal para dispositivos LoRaWAN

La potencia de transmisión es simplemente la intensidad de la señal que tu dispositivo envía a su antena. Se mide en dBm, que es una abreviatura de milivatios en escala logarítmica. 0 dBm equivale a 1 mW, 10 dBm a 10 mW y 20 dBm a 100 mW. Esto es simple.

Pero lo que realmente se transmite al mundo no es solo la potencia de transmisión. Es la salida de la radio, menos las pérdidas del cable, más la ganancia de la antena. Los ingenieros llaman a esto EIRP total o ERP.

  • PIRE te compara con una antena isotrópica ideal.
  • Sistema de planificación de recursos empresariales (ERP) Te compara con un dipolo de media onda.

Estos dos difieren en una constante de 2,15 dB. Por lo tanto, si ve los límites escritos como PRE y desea PIRE, añada 2,15 dB.

Por qué la configuración de potencia de transmisión es crucial para el seguimiento de activos LoRaWAN y el rendimiento de la red

En el rastreo, siempre se busca equilibrar la cobertura y la duración de la batería. Aumentar la potencia de transmisión proporciona mayor margen de enlace y, a menudo, una velocidad de datos más rápida, lo que puede reducir el tiempo de transmisión y los reintentos. Disminuirla ahorra batería. La clave es configurar la potencia de transmisión lo suficientemente alta para las zonas más difíciles, no para las zonas comunes. Deja que la ubicación y las antenas hagan la mayor parte del trabajo.

La potencia TX cambia cuatro cosas que importan en el campo:

  1. Margen del enlace en el peor lugar de la ruta o pastizal.
  2. Uso de tiempo de emisión es más alto porque una mayor potencia le permite mantener factores de propagación más bajos con mayor frecuencia.
  3. Duración de la batería ya que la corriente PA aumenta con el nivel TX.
  4. Exposición regulatoria cuando un pequeño cambio de antena empuja accidentalmente el EIRP por encima de la capacidad.

Desde el punto de vista del cumplimiento, la mayoría Regiones LoRaWAN Administrar dispositivos mediante MaxEIRP. En pocas palabras, la potencia radiada después de la antena y el cable no debe superar un límite regional. Alianza LoRa Los parámetros regionales definen este concepto e incluso incluyen valores predeterminados que las redes pueden usar. Muchas regiones tienen como valor predeterminado 16 dBm MaxEIRP, a menos que una red lo anule.

En la banda de 863–870 MHz de la UE, las normas se encuentran en la norma ETSI EN 300 220. Las subbandas suelen indicar «25 mW ERP», lo que corresponde a una PIRE de aproximadamente 16,15 dBm. Las mismas tablas también imponen normas de ciclo de trabajo o LBT que determinan la velocidad de datos utilizable y la cadencia de generación de informes.

En la banda estadounidense de 902–928 MHz, las directrices comunitarias suelen indicar un límite práctico de PIRE y de tiempo de permanencia. No se observa un límite de ciclo de trabajo, pero sí se establecen tiempos máximos de transmisión por canal, lo cual es importante para el seguimiento del tamaño de la carga útil y los factores de dispersión.

Fórmula de cálculo de EIRP: Cómo calcular con precisión la potencia de transmisión, la ganancia de la antena y la pérdida del cable

PIRE = potencia TX − pérdida de cable + ganancia de antena

Asegúrate de tener todos nuestros números en la misma unidad y listo.

Un ejemplo sencillo y realista:

Configura un LoRaWAN Solar Bluetooth Gateway en 20 dBm TX. La pérdida de la coleta es 0,5 dB, y la ganancia de la antena es 2 dBi.

  • PIRE = 20 − 0,5 + 2 = 21,5 dBm.
  • Esta configuración funciona para US915 con los tiempos de permanencia correctos, pero es demasiado alta para las capacidades típicas de ERP de la UE una vez que se convierte a EIRP. En la UE, reduzca la transmisión del dispositivo a aproximadamente 15 dBm golpear alrededor 16,5 dBm EIRP Con esa antena y cable. Luego, vuelva a comprobar el ADR y el rendimiento.

Términos clave de potencia TX para técnicos: explicación de EIRP, ERP, ganancia de antena y pérdida de cable

TérminoDescripción
Potencia TXSalida conducida en el puerto de radio. Esto se configura en el firmware o en una herramienta de configuración. No es lo que ve el aire.
Ganancia de antenaQué tan bien enfoca la energía su antena en una dirección. Impreso en dBi para EIRP o dBd para ERP. Un stub de 2 dBi es común en los rastreadores compactos.
Pérdida de cable y conectorEl pequeño impuesto que se paga entre la radio y la antena. Mantenga los pigtails cortos y los conectores limpios. Cada 0,5 dB cuenta en el borde.
PIRE/PRESu referencia de potencia radiada real. Recuerde la diferencia de 2,15 dB entre la PIRE y la PRE.
PIRE máximaEl límite regional que debe respetar su dispositivo LoRaWAN. Las tablas predeterminadas se encuentran en la documentación regional de LoRa Alliance y la red puede anularlas.

Cómo la potencia de transmisión afecta la cobertura, la confiabilidad, la duración de la batería y la conformidad con LoRaWAN

Potencia de transmisión y cobertura de señal: Aumente la RSSI, la relación señal-ruido (SNR) y la conectividad de la puerta de enlace en entornos reales

Una mayor potencia de transmisión amplifica la señal en la puerta de enlace. Esto mejora la relación señal/ruido (SNR) y permite que el ADR mantenga una mayor velocidad de datos. Una mayor velocidad de datos implica un menor tiempo de transmisión y menos colisiones en sitios concurridos. Sin embargo, si el problema principal es el sombreado o la distribución del sitio, una mayor potencia de transmisión no será de mucha ayuda. A veces, simplemente elevar la puerta de enlace dos metros es más efectivo que cualquier ajuste de transmisión.

Optimización de la potencia y la duración de la batería: Configuraciones inteligentes para dispositivos IoT de larga duración

Los amplificadores de potencia consumen la mayor corriente a niveles altos de transmisión. Si una etiqueta informa cada pocos minutos, subir de 14 a 20 dBm puede añadir mAh reales cada día. Por eso empiezo con la ubicación y la antena, y solo elevo la transmisión lo necesario.

Regulaciones y cumplimiento de TX Power: comprensión de los límites de MaxEIRP y los estándares de LoRa Alliance

Las subbandas de la UE suelen utilizar límites de ERP, así que convierta la ERP a EIRP y consulte las normas de ciclo de trabajo o LBT. En EE. UU., respete los límites de tiempo de permanencia y los límites de EIRP. Esto satisface a los auditores. Lo principal: calcule siempre la EIRP y compárela con la de su región. PIRE máxima en las tablas de LoRa Alliance.

Flujo de trabajo de potencia TX paso a paso: Optimización de puertas de enlace LoRaWAN, backhaul BLE y pruebas de campo

  1. Paso 1: Colocar primero. Priorice la altura y una línea de visión clara antes que ajustar la potencia de transmisión.
  2. Paso 2: Mide los bordes. Camine por el perímetro con una etiqueta de prueba y registre RSSI y SNR donde se realiza el trabajo.
  3. Paso 3: Comience con moderación. Establezca la transmisión en torno a la mitad del rango del dispositivo. Deje que el ADR se estabilice durante un día.
  4. Paso 4: Ajuste con moderación. Aumentar la transmisión en pasos de 2 a 3 dB solo si los bordes muestran una relación señal/ruido (SNR) negativa o cambios descendentes repetidos.
  5. Paso 5: Bloquear las matemáticas. Registre la transmisión, la pérdida del cable, la ganancia de la antena y el EIRP resultante en una hoja del sitio.
  6. Paso 6: Tenga en cuenta BLE vs LoRaWAN. Para puertas de enlace con ambos, configure la transmisión BLE para la recepción de etiquetas y la transmisión LoRaWAN para el backhaul. Ajuste cada una según se especifique.

Mejores prácticas de TX Power: Optimice la potencia de transmisión para un seguimiento de IoT eficiente y conforme

La potencia de transmisión es solo una herramienta. Una buena ubicación de la antena y un presupuesto de enlace sólido marcan la diferencia.

Convierta siempre el número TX del catálogo a EIRP antes de compararlo con los límites regionales. Si ve ERP en una regla, sume 2,15 dB para obtener la EIRP.

Lansitec te da mucho espacio para la cabeza. Nuestro Dispositivos LoRa Cubre aproximadamente de 0 a 22 dBm, con opciones de alta potencia, y el rango BLE va de −20 a +4 dBm. Use solo lo suficiente para mantener sus activos visibles y la duración de sus baterías.

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