집 » IoT 추적을 위한 TX 전력 최적화: 범위, 배터리 수명 및 규정 준수 개선

IoT 추적을 위한 TX 전력 최적화: 범위, 배터리 수명 및 규정 준수 개선

2025년 10월 16일
소식

2025년 10월 16일
소식

TX 파워는 간단해 보입니다. 더 넓은 범위를 원하면 높이고, 배터리 절약을 위해 낮추면 됩니다. 하지만 추적할 때 이 설정은 비용, 규정 준수, 그리고 가동 시간에 영향을 미칩니다. 바르나 근처에서 비가 온 지 일주일이 지났는데도 태그가 온라인 상태를 유지하는 것을 본 적이 있습니다. 또한 높은 설정은 아무런 효과 없이 배터리를 소모하는 경우도 보았습니다. TX 파워를 효과적으로 사용하는 방법은 다음과 같습니다.

IoT에서 TX 전력이란 무엇인가? LoRaWAN 장치의 EIRP, ERP 및 신호 강도 이해하기

송신 전력은 기기가 안테나로 보내는 신호 강도입니다. dBm 단위로 측정하는데, 이는 로그 스케일에서 밀리와트를 줄여서 나타낸 것입니다. 0dBm은 1mW, 10dBm은 10mW, 20dBm은 100mW를 의미합니다. 이 부분은 간단합니다.

하지만 실제로 세상에 전달되는 것은 송신 전력만이 아닙니다. 무전기 출력에서 케이블 손실을 뺀 값에 안테나 이득을 더한 값입니다. 엔지니어들은 이를 총 EIRP 또는 ERP라고 부릅니다.

EIRP 당신을 이상적인 등방성 안테나와 비교합니다.
ERP 당신을 반파장 쌍극자에 비유합니다.

이 두 값은 2.15dB만큼 일정하게 차이가 납니다. 따라서 한계값이 ERP로 표시되어 있고 EIRP를 원하면 2.15dB를 더하세요.

LoRaWAN 자산 추적 및 네트워크 성능에 TX 전원 설정이 중요한 이유

추적할 때는 항상 커버리지와 배터리 수명의 균형을 맞춰야 합니다. TX 출력을 높이면 링크 마진이 늘어나고 데이터 전송 속도도 빨라져 통화 시간과 재시도 시간이 단축될 수 있습니다. TX 출력을 낮추면 배터리가 절약됩니다. 핵심은 TX 출력을 일반적인 곳이 아닌 가장 사용하기 힘든 곳에만 충분히 높게 설정하는 것입니다. 대부분의 작업은 안테나 설치와 안테나가 처리하도록 하세요.

TX 전력은 현장에서 중요한 네 가지 사항을 변경합니다.

링크 여백 경로나 목초지에서 가장 나쁜 위치.
통화 시간 사용량 더 높은 전력은 더 낮은 확산 계수를 더 자주 유지할 수 있기 때문에 더 높습니다.
배터리 수명 PA 전류는 TX 레벨에 따라 증가합니다.
규제 노출 작은 안테나 교체로 인해 실수로 EIRP가 상한을 넘어서는 경우.

규정 준수 관점에서 볼 때 대부분 LoRaWAN 지역 MaxEIRP로 장치를 관리합니다. 쉽게 말해, 안테나와 케이블을 통과하는 복사 전력은 지역 상한선을 초과해서는 안 됩니다. 로라 얼라이언스 지역 매개변수는 이 개념을 정의하며, 네트워크에서 사용할 수 있는 기본값도 포함합니다. 많은 지역에서는 네트워크에서 이를 무시하지 않는 한 기본적으로 16dBm MaxEIRP를 사용합니다.

EU 863~870MHz 대역의 경우, 규칙은 ETSI EN 300 220에 명시되어 있습니다. 하위 대역에는 종종 "25mW ERP"라고 표시되어 있으며, 이는 약 16.15dBm EIRP에 해당합니다. 동일한 표에는 사용 가능한 데이터 전송 속도와 보고 주기를 결정하는 듀티 사이클 또는 LBT 규칙도 포함되어 있습니다.

미국 902~928MHz 대역에서 커뮤니티 지침은 일반적으로 실질적인 EIRP 상한 및 체류 시간 제한을 명시합니다. 듀티 사이클 상한은 없지만, 채널당 최대 방송 시간은 정해져 있으며, 이는 탑재량 크기 및 확산 계수 추적에 중요합니다.

EIRP 계산 공식: 송신 전력, 안테나 이득 및 케이블 손실을 정확하게 계산하는 방법

EIRP = TX 전력 - 케이블 손실 + 안테나 이득

모든 숫자가 같은 단위에 있는지 확인하세요. 그게 전부입니다.

간단하고 현실적인 예:

LoRaWAN Solar Bluetooth Gateway를 구성합니다. 20dBm TX. 피그테일 손실은 0.5데시벨, 그리고 안테나 이득은 2dBi.

EIRP = 20 − 0.5 + 2 = 21.5dBm.
이 설정은 적절한 체류 시간을 적용하면 US915에서는 작동하지만, EIRP로 변환하면 일반적인 EU ERP 상한선에는 너무 높습니다. EU에서는 기기 전송 속도를 약 15dBm 주위를 두드리다 16.5dBm EIRP 안테나와 케이블을 연결한 후 ADR과 성능을 다시 확인해 보세요.

기술자를 위한 주요 TX 전력 용어: EIRP, ERP, 안테나 이득 및 케이블 손실 설명

용어	설명
TX 전력	무선 포트에서 전도된 출력입니다. 펌웨어나 설정 도구에서 설정하는 값입니다. 공기가 감지하는 값이 아닙니다.
안테나 이득	안테나가 에너지를 특정 방향으로 얼마나 잘 집중시키는지 나타냅니다. EIRP 계산에서는 dBi, ERP 계산에서는 dBd로 표시됩니다. 소형 추적기에서는 2dBi 스터브가 일반적입니다.
케이블 및 커넥터 손실	라디오와 안테나 사이에 지불하는 작은 세금입니다. 피그테일은 짧게, 커넥터는 깨끗하게 유지하세요. 가장자리에서는 0.5dB마다 중요합니다.
EIRP/ERP	실제 복사 전력 기준입니다. EIRP와 ERP 사이의 2.15dB 오프셋을 기억하세요.
최대 EIRP	LoRaWAN 기기가 준수해야 하는 지역별 최대 허용량입니다. 기본 표는 LoRa Alliance 지역 문서에 있으며, 네트워크에 의해 재정의될 수 있습니다.

TX 전력이 커버리지, 안정성, 배터리 수명 및 LoRaWAN 규정 준수에 미치는 영향

TX 전력 및 신호 범위: 실제 환경에서 RSSI, SNR 및 게이트웨이 연결성 향상

TX 전력을 높이면 게이트웨이 신호가 증폭됩니다. 이는 SNR(신호 대 잡음비)을 높이고 ADR(신호 대 잡음비)이 더 높은 데이터 전송 속도를 유지할 수 있도록 합니다. 데이터 전송 속도가 높을수록 통신 시간이 짧아지고 혼잡한 사이트에서 충돌이 줄어듭니다. 하지만 주된 문제가 섀도잉이나 사이트 레이아웃이라면 TX 전력을 높이는 것만으로는 큰 도움이 되지 않습니다. 때로는 게이트웨이를 2미터 높이는 것만으로도 TX 조정보다 더 큰 효과를 볼 수 있습니다.

TX 전력 및 배터리 수명 최적화: 오래 지속되는 IoT 장치를 위한 스마트 구성

파워 앰프는 높은 TX 레벨에서 가장 높은 전류를 사용합니다. 태그가 몇 분마다 보고하는 경우, 14dBm에서 20dBm으로 올리면 매일 실제 mAh를 추가할 수 있습니다. 그래서 저는 배치와 안테나부터 시작하고, TX 레벨은 필요한 만큼만 올립니다.

TX 전력 규정 및 준수: MaxEIRP 한도 및 LoRa Alliance 표준 이해

EU 하위 대역에서는 ERP 한도를 사용하는 경우가 많으므로 ERP를 EIRP로 변환하고 듀티 사이클 또는 LBT 규칙을 확인하십시오. 미국에서는 체류 시간 한도와 EIRP 상한선을 준수하십시오. 이렇게 하면 감사 담당자가 만족할 것입니다. 가장 중요한 것은 항상 EIRP를 계산하고 해당 지역의 EIRP와 비교하는 것입니다. 최대 EIRP LoRa Alliance 표에서.

단계별 TX 전력 워크플로: LoRaWAN 게이트웨이, BLE 백홀 및 현장 테스트 최적화

1단계: 첫 번째를 선택하세요. TX 전력을 조정하는 것보다 높이와 시야를 확보하는 것을 우선시하세요.
2단계: 모서리를 측정합니다. 테스트 태그를 가지고 경계를 따라 걷고 작업이 발생하는 곳의 RSSI와 SNR을 기록합니다.
3단계: 적당히 시작하세요. TX를 기기 범위의 중간으로 설정합니다. ADR이 하루 동안 안정되도록 두세요.
4단계: 필요에 따라 조정하세요. 에지가 음의 SNR을 보이거나 반복적으로 다운시프트되는 경우에만 2~3dB 단계로 TX를 조정합니다.
5단계: 수학을 잠그세요. TX, 케이블 손실, 안테나 이득 및 그에 따른 EIRP를 사이트 시트에 기록합니다.
6단계: BLE와 LoRaWAN을 비교해 보세요. 두 가지 게이트웨이 모두 사용하는 경우, 태그 픽업에는 BLE TX를, 백홀에는 LoRaWAN TX를 설정하세요. 각 설정값을 지정된 대로 조정하세요.