La potenza di trasmissione sembra semplice. Aumentala per una maggiore portata, riducila per risparmiare batteria. Ma nel tracciamento, questa impostazione influisce su costi, conformità e tempi di attività. Ho visto un piccolo aumento nel mantenere i tag online durante una settimana di pioggia vicino a Varna. Ho anche visto impostazioni elevate scaricare le batterie senza alcun beneficio. Ecco come far funzionare la potenza di trasmissione a tuo vantaggio.

Cos'è la potenza di trasmissione nell'IoT? Comprensione di EIRP, ERP e potenza del segnale per i dispositivi LoRaWAN

La potenza di trasmissione è semplicemente la potenza del segnale che il dispositivo invia alla sua antenna. Si misura in dBm, che è l'abbreviazione di milliwatt su scala logaritmica. 0 dBm equivale a 1 mW, 10 dBm equivale a 10 mW e 20 dBm equivale a 100 mW. Questa parte è semplice.

Ma ciò che viene effettivamente trasmesso al mondo non è solo la potenza di trasmissione. È l'uscita della radio, meno le perdite del cavo, più il guadagno dell'antenna. Gli ingegneri chiamano questo valore EIRP totale o ERP.

• EIRP ti paragona a un'antenna isotropica ideale.
• ERP ti paragona a un dipolo a semionda.

Questi due valori differiscono di 2,15 dB costanti. Quindi, se i limiti sono indicati come ERP e si desidera EIRP, aggiungere 2,15 dB.

Perché le impostazioni di potenza TX sono fondamentali per il monitoraggio delle risorse LoRaWAN e le prestazioni della rete

Nel tracciamento, bisogna sempre bilanciare copertura e durata della batteria. Aumentando la potenza di trasmissione si ottiene un margine di collegamento maggiore e spesso una velocità di trasmissione dati più elevata, che può ridurre il tempo di trasmissione e i tentativi. Abbassandola, si risparmia batteria. Il segreto è impostare la potenza di trasmissione solo abbastanza alta per i punti più difficili, non per quelli medi. Lasciate che il posizionamento e le antenne facciano la maggior parte del lavoro.

La potenza di trasmissione cambia quattro cose importanti sul campo:

1. Margine di collegamento nel punto peggiore del percorso o del pascolo.
2. Utilizzo del tempo di trasmissione è più alto perché una potenza maggiore consente di mantenere più spesso fattori di diffusione più bassi.
3. Durata della batteria poiché la corrente PA aumenta con il livello TX.
4. Esposizione normativa quando un piccolo scambio di antenna spinge accidentalmente l'EIRP oltre il tappo.

Dal punto di vista della conformità, la maggior parte Regioni LoRaWAN gestire i dispositivi tramite MaxEIRP. In parole povere, la potenza irradiata dopo l'antenna e il cavo non deve superare un limite regionale. Alleanza LoRa I parametri regionali definiscono questo concetto e includono persino valori predefiniti che le reti possono utilizzare. Molte regioni utilizzano come valore predefinito 16 dBm MaxEIRP, a meno che una rete non lo sovrascriva.

Nella banda UE 863-870 MHz, le regole sono scritte nella norma ETSI EN 300 220. Le sottobande spesso riportano "25 mW ERP", che corrisponde a circa 16,15 dBm EIRP. Le stesse tabelle impongono anche regole di duty-cycle o LBT che determinano la velocità di trasmissione dati utilizzabile e la cadenza di reporting.

Nella banda statunitense 902-928 MHz, le linee guida della comunità indicano in genere un tetto massimo EIRP e limiti di tempo di permanenza. Non è previsto un limite al duty cycle, ma è previsto un tempo massimo di trasmissione per canale, il che è importante per il monitoraggio delle dimensioni del payload e dei fattori di diffusione.

Formula di calcolo EIRP: come calcolare con precisione la potenza di trasmissione, il guadagno dell'antenna e la perdita del cavo

EIRP = potenza TX − perdita cavo + guadagno antenna

Assicuratevi di avere tutti i nostri numeri nella stessa unità, e il gioco è fatto.

Un esempio semplice e realistico:

Si configura un LoRaWAN Solar Bluetooth Gateway a 20 dBm TX. La perdita del codino è 0,5 dB, e il guadagno dell'antenna è 2 dBi.

• EIRP = 20 − 0,5 + 2 = 21,5 dBm.
• Questa configurazione funziona per US915 con i giusti tempi di permanenza, ma è troppo alta per i tipici limiti ERP dell'UE una volta convertiti all'EIRP. Nell'UE, ridurre la trasmissione del dispositivo a circa 15 dBm colpire in giro 16,5 dBm EIRP con quell'antenna e quel cavo. Quindi controlla di nuovo ADR e prestazioni.

Termini chiave sulla potenza di trasmissione per i tecnici: spiegazione di EIRP, ERP, guadagno dell'antenna e perdita del cavo

Termine	Descrizione
Potenza di trasmissione	Uscita condotta sulla porta radio. Questo è ciò che si imposta nel firmware o in uno strumento di configurazione. Non è ciò che vede l'aria.
Guadagno dell'antenna	Misura la capacità dell'antenna di concentrare l'energia in una direzione. Indicata in dBi per il calcolo dell'EIRP o in dBd per quello dell'ERP. Uno stub da 2 dBi è comune sui tracker compatti.
Perdita di cavi e connettori	La piccola tassa che paghi tra radio e antenna. Mantieni i cavetti corti e i connettori puliti. Ogni 0,5 dB conta al bordo.
EIRP/ERP	Il tuo riferimento effettivo di potenza irradiata. Ricorda lo scostamento di 2,15 dB tra EIRP ed ERP.
MaxEIRP	Il limite regionale che il tuo dispositivo LoRaWAN deve rispettare. Le tabelle predefinite sono disponibili nella documentazione regionale della LoRa Alliance e potrebbero essere sovrascritte dalla rete.

In che modo la potenza di trasmissione influisce sulla copertura, sull'affidabilità, sulla durata della batteria e sulla conformità LoRaWAN

Potenza TX e copertura del segnale: potenzia RSSI, SNR e connettività del gateway in ambienti reali

Una maggiore potenza di trasmissione amplifica il segnale al gateway. Questo migliora l'SNR e consente all'ADR di mantenere una velocità di trasmissione dati più elevata. Velocità di trasmissione dati più elevate significano tempi di trasmissione più brevi e meno collisioni su siti affollati. Tuttavia, se il problema principale è l'ombreggiamento o la disposizione del sito, una maggiore potenza di trasmissione non sarà di grande aiuto. A volte, alzare il gateway di due metri è più efficace di qualsiasi modifica alla trasmissione.

Ottimizzazione della potenza di trasmissione e della durata della batteria: configurazioni intelligenti per dispositivi IoT di lunga durata

Gli amplificatori di potenza consumano la corrente maggiore a livelli di trasmissione elevati. Se un tag segnala ogni pochi minuti, passare da 14 a 20 dBm può aggiungere mAh reali ogni giorno. Ecco perché inizio dal posizionamento e dall'antenna, e aumento la trasmissione solo quanto necessario.

Regolamenti e conformità sulla potenza TX: comprendere i limiti MaxEIRP e gli standard LoRa Alliance

Le sottofasce UE utilizzano spesso limiti ERP, quindi convertite l'ERP in EIRP e verificate le norme sul duty-cycle o sul LBT. Negli Stati Uniti, attenetevi ai limiti di tempo di permanenza e ai massimali EIRP. Questo rende felici i revisori. La cosa principale: calcolate sempre l'EIRP e confrontatelo con quello della vostra regione. MaxEIRP nelle tabelle della LoRa Alliance.

Flusso di lavoro TX Power passo dopo passo: ottimizzazione dei gateway LoRaWAN, backhaul BLE e test sul campo

1. Fase 1: Posizionare prima. Dare priorità all'altezza e a una linea di vista libera rispetto alla regolazione della potenza di trasmissione.
2. Fase 2: Misurare i bordi. Percorri il perimetro con un tag di prova e registra RSSI e SNR nei punti in cui si svolgono i lavori.
3. Fase 3: Inizia con moderazione. Imposta TX a metà della portata del dispositivo. Lascia che ADR si stabilizzi per un giorno.
4. Fase 4: apportare modifiche con parsimonia. Regolare la trasmissione in incrementi di 2-3 dB solo se i bordi mostrano un rapporto segnale-rumore negativo o scalate ripetute.
5. Passaggio 5: Blocca la matematica. Registrare TX, perdita del cavo, guadagno dell'antenna e EIRP risultante su un foglio del sito.
6. Fase 6: Confronto tra BLE e LoRaWAN. Per i gateway con entrambi, impostare BLE TX per il prelievo dei tag e LoRaWAN TX per il backhaul. Regolare ciascuno come specificato.

Best practice per la potenza di trasmissione: ottimizzare la potenza di trasmissione per un monitoraggio IoT efficiente e conforme

La potenza di trasmissione è solo uno degli strumenti. Un buon posizionamento dell'antenna e un budget di collegamento adeguato fanno la differenza più grande.

Convertire sempre il numero TX del catalogo in EIRP prima di confrontarlo con i limiti regionali. Se si vede ERP in una regola, aggiungere 2,15 dB per ottenere l'EIRP.

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