送信電力の設定は一見簡単そうに見えます。送信範囲を広げたい場合は上げ、バッテリーを節約したい場合は下げます。しかし、トラッキングにおいては、この設定はコスト、コンプライアンス、そして稼働時間に影響を及ぼします。ヴァルナ近郊で1週間の雨が降っても、少しだけ送信電力を上げるだけでタグをオンライン状態に維持できた例があります。一方、送信電力を高く設定してもバッテリーを消耗するだけで、メリットがないという例も見てきました。送信電力を効果的に使う方法をご紹介します。

IoTにおける送信電力とは？LoRaWANデバイスのEIRP、ERP、信号強度を理解する

送信電力とは、デバイスがアンテナに送信する信号強度のことです。dBmで測定されます。これは対数スケールにおけるミリワットの略称です。0dBmは1mW、10dBmは10mW、20dBmは100mWです。この部分は簡単です。

しかし、実際に外部に発信されるのは送信電力だけではありません。無線機の出力からケーブル損失を差し引き、アンテナ利得を加えたものです。エンジニアはこれを総EIRPまたはERPと呼びます。

• EIRP 理想的な等方性アンテナと比較します。
• ERP 半波長ダイポールと比較します。

これら2つの値は2.15 dBの差があります。したがって、ERPと表記された限度値でEIRPを知りたい場合は、2.15 dBを加算してください。

LoRaWAN アセットトラッキングとネットワークパフォーマンスにおいて送信電力設定が重要な理由

トラッキングでは、カバレッジとバッテリー寿命のバランスを常に取る必要があります。送信出力を上げるとリンクマージンが広がり、多くの場合データレートも向上するため、エアタイムとリトライ回数を削減できます。送信出力を下げるとバッテリーを節約できます。重要なのは、平均的な場所ではなく、最も困難な場所に適した送信出力を設定することです。配置とアンテナがほとんどの作業を担います。

TX パワーは、現場で重要な 4 つの点を変更します。

1. リンクマージン ルートや牧草地の最悪の場所。
2. 通話時間の使用 より高い理由は、より高い電力により低い拡散係数をより頻繁に保持できるためです。
3. バッテリー寿命 PA 電流は TX レベルに応じて増加するため。
4. 規制上の露出 小さなアンテナの交換により、誤って EIRP が上限を超えてしまう場合。

コンプライアンスの観点から、ほとんどの LoRaWAN地域 MaxEIRPでデバイスを管理します。簡単に言えば、アンテナとケーブルを通った後の放射電力は、地域の上限を超えてはいけません。 LoRaアライアンス 地域パラメータはこの概念を定義し、ネットワークが使用できるデフォルト値も含んでいます。多くの地域では、ネットワークが上書きしない限り、MaxEIRPはデフォルトで16dBmに設定されています。

EUの863～870MHz帯では、ETSI EN 300 220に規則が記載されています。サブバンドには「25mW ERP」と記載されることが多く、これは約16.15dBmのEIRPに相当します。同じ表には、使用可能なデータレートとレポート周期を規定するデューティサイクル（LBT）規則も記載されています。

米国の902～928MHz帯では、コミュニティガイダンスでは通常、実用的なEIRP上限と滞留時間制限が示されています。デューティサイクルの上限は示されていませんが、チャネルあたりの最大オンエア時間は定められており、これはペイロードサイズと拡散係数の追跡に重要です。

EIRP計算式：送信電力、アンテナ利得、ケーブル損失を正確に計算する方法

EIRP = TX 電力 − ケーブル損失 + アンテナ利得

すべての番号が同じ単位になっていることを確認してください。それだけです。

シンプルで現実的な例:

LoRaWANソーラーBluetoothゲートウェイの設定は 20dBm TX。ピグテール損失は 0.5 dB、 アンテナ利得は 2 dBi.

• EIRP = 20 − 0.5 + 2 = 21.5dBm.
• この設定はUS915では適切な滞留時間で機能しますが、EIRPに変換すると、一般的なEUのERP上限に対しては高すぎます。EUでは、デバイスの送信電力を約 15dBm 殴り倒す 16.5 dBm EIRP そのアンテナとケーブルで、ADRとパフォーマンスを再度確認してください。

技術者のための送信電力に関する重要な用語：EIRP、ERP、アンテナ利得、ケーブル損失の説明

学期	説明
送信電力	無線ポートの伝導出力。これはファームウェアまたは設定ツールで設定するものであり、空気中で観測されるものではありません。
アンテナ利得	アンテナがエネルギーを特定の方向にどれだけ集中させるかを表します。EIRPの場合はdBi、ERPの場合はdBdで表示されます。コンパクトなトラッカーでは2dBiのスタブが一般的です。
ケーブルとコネクタの損失	無線機とアンテナの間に支払う小さな税金です。ピグテールは短く、コネクタは清潔に保ちましょう。エッジでは0.5dBでも重要です。
EIRP/ERP	実際の放射電力の基準値です。EIRPとERPの間には2.15dBのオフセットがあることに留意してください。
最大EIRP	LoRaWANデバイスが遵守しなければならない地域上限。デフォルトのテーブルはLoRa Allianceの地域ドキュメントに記載されており、ネットワークによって上書きされる場合があります。

送信電力がカバレッジ、信頼性、バッテリー寿命、LoRaWAN コンプライアンスに与える影響

送信電力と信号カバレッジ: 実際の環境で RSSI、SNR、ゲートウェイ接続を向上

送信電力を増やすと、ゲートウェイでの信号が増幅されます。これによりSNRが向上し、ADRはより高いデータレートを維持できます。データレートが高いほど、エアタイムが短くなり、混雑したサイトでの衝突が減少します。しかし、主な問題がシャドウイングやサイトのレイアウトである場合、送信電力を増やしてもあまり効果がありません。ゲートウェイを2メートル高くするだけで、送信電力の調整よりも効果が出る場合があります。

TX電力とバッテリー寿命の最適化：IoTデバイスの長寿命化のためのスマート構成

パワーアンプは送信レベルが高いときに最も多くの電流を消費します。タグが数分ごとに報告する場合、14dBmから20dBmに上げることで、1日あたり実質的なmAhを追加できます。そのため、私は配置とアンテナから始め、必要な分だけ送信レベルを上げます。

送信電力規制とコンプライアンス：MaxEIRP制限とLoRaアライアンス標準の理解

EUのサブバンドではERP制限が使用されることが多いため、ERPをEIRPに変換し、デューティサイクルまたはLBTルールを確認してください。米国では、滞留時間制限とEIRP上限を厳守してください。これにより監査担当者の負担を軽減できます。重要なのは、常にEIRPを計算し、自分の地域のEIRPと比較することです。 最大EIRP LoRa Alliance テーブルで。

ステップバイステップのTX電力ワークフロー：LoRaWANゲートウェイ、BLEバックホール、フィールドテストの最適化

1. ステップ 1: 最初に配置します。 送信電力を調整するよりも、高さと見通しのよさを優先してください。
2. ステップ 2: エッジを測定します。 テスト タグを持って周囲を歩き、作業が発生した場所の RSSI と SNR を記録します。
3. ステップ3: 中程度から始めます。 TXをデバイス範囲の中央付近に設定します。ADRが安定するまで1日待ちます。
4. ステップ 4: 控えめに調整します。 エッジが負の SNR または繰り返しのダウンシフトを示している場合にのみ、TX を 2～3 dB ステップで微調整します。
5. ステップ 5: 計算をロックします。 TX、ケーブル損失、アンテナゲイン、および結果として得られる EIRP をサイトシートに記録します。
6. ステップ 6: BLE と LoRaWAN を比較します。 両方を備えたゲートウェイの場合は、タグピックアップ用にBLE TX、バックホール用にLoRaWAN TXを設定します。それぞれ指定に従って調整してください。

送信電力のベストプラクティス：効率的でコンプライアンスに準拠したIoTトラッキングのための送信電力の最適化

送信出力は単なるツールの一つに過ぎません。アンテナの適切な配置と安定したリンクバジェットが、最も大きな違いを生み出します。

地域の制限と比較する前に、必ずカタログの送信電力値をEIRPに変換してください。規則にERPが記載されている場合は、2.15dBを加算してEIRPを算出してください。

ランシテック 十分なヘッドルームを確保します。 LoRaデバイス 高出力オプションでは約0～22dBmをカバーし、BLE範囲は-20～+4dBmです。資産の視認性を維持し、バッテリーを長持ちさせるのに十分な電力を使用してください。