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    蜂窝物联网的超低功耗特性

蜂窝物联网的超低功耗特性 2023-11-29

利用 LTE-M 和 NB-IoT 成功实现独特的蜂窝物联网功能

针对低功耗进行优化的蜂窝物联网

  • 革命性的蜂窝解决方案: 无与伦比的电源效率

    要打造卓越的蜂窝物联网产品,低功耗是一个不可或缺的因素。凭借我们在制造屡获殊荣的超低功耗设备方面的丰富专业知识和经验,我们从头开始设计 nRF91 系列,使其成为当今市场上最省电、最完整的蜂窝解决方案。

  • 针对所有网络条件的功率优化

    鉴于蜂窝设备的功耗在很大程度上取决于网络参数,我们对 nRF91 系列进行了精心优化,使其在各种条件下都能发挥出色的性能。由于我们坚持不懈地增强调制解调器固件功能和更新 nRF Connect SDK,我们的解决方案实现了无与伦比的能效,无论网络环境如何,都能确保最佳性能。

  • 开启新的可能性

    nRF91 系列不仅具有超长的电池寿命,还为完全依靠能量收集的小型产品开辟了一个充满可能性的世界。有了我们的开创性技术,您现在就可以放心地部署,创造出通过能量收集无缝运行的紧凑型设备,为我们的地球创造一个更加可持续的未来。

蜂窝是复杂的

nRF91 系列让它变得简单

优化总平均电流消耗: 超过 PSM 底限电流

在评估蜂窝解决方案时,不能仅仅依赖于几个规格点,这一点至关重要。就省电模式(PSM)底层电流而言,仅根据这一指标得出结论可能会导致对设备电源效率的错误评估。要准确衡量设备的总体平均电流消耗,必须考虑 "唤醒电流 "等其他关键因素。

让我们比较一下 2.7µA PSM 基底电流的 nRF9160 SiP 与 1.8µA PSM 基底电流的模块 X:

蜂窝物联网低功耗技术

使用同类外部 MCU 对模块 X 进行计算,睡眠电流为 14µA(保留 RAM)。

该图比较了模块 X PSM、nRF9160 PSM 和 nRF9160 关闭调制解调器(而不是进入 PSM)并每隔 n 小时唤醒以发送数据的平均电流。即使模块 X 的 PSM 底限电流比 nRF9160 低近 1µA,它在 PSM 周期的功耗效率也永远比不上 nRF9160。此外,如果在发送数据的间隙关闭 nRF9160 调制解调器,则 nRF9160 在这些长睡眠周期(超过 60 小时)中最省电。这是因为 nRF9160 从设计之初就考虑到了超低功耗。此外,我们还通过新的固件更新不断改进。

由于大多数网络都要求设备在 PSM 状态下(例如每隔 3 小时进行一次 TAU)以特定间隔连接以进行跟踪区域更新(TAU),因此无论如何,设备都很少能达到 PSM 睡眠的天数。网络控制着设备,而 nRF91 系列是唯一考虑到这一点的设备。

独特的调制解调器功能

独特的调制解调器固件功能可解决真正的物联网难题

在 Nordic Semiconductor,我们致力于推动所有设备实现超低功耗。我们不断增强固件的创新功能,专注于优化性能、降低功耗以及应对蜂窝物联网应用所面临的特定挑战。我们的调制解调器集成了一系列先进功能,旨在提升终端应用的性能。以下是这些改变游戏规则、带来卓越效果的功能的几个示例。

连接预评估

蜂窝物联网低功耗连接预评估

使用我们调制解调器的预评估功能,体验增强的电源管理。在连接和传输数据之前,我们的调制解调器会评估发送数据时最可能使用的估计功耗,并以估计类别(优秀、良好、正常、较差或恶劣条件)和原始参数(如无线电链路质量、RSRP、RSRQ、SNR、CE 级别、TX 功率、重复、路径损耗等)的形式提供有价值的见解。通过分析小区下行链路的无线电环境,您的应用可以决定是否发送数据,以确保数据传输的能效。该功能可通过 LTE 链路控制器库或 AT 命令 %CONEVAL实现,有关如何使用该功能的更多详情,请参阅 "能量估算 "指南

针对特定国家的搜索优化

在移居新地区或在新地点部署蜂窝设备时,利用我们的特定国家搜索优化功能,可以无缝选择网络。我们的调制解调器在优先列表中存储了移动国家代码、频段、无线电频率信道号和 LTE-M/NB-IoT 等基本信息,从而加快了网络选择速度。

使用我们Nordic专有的 %XCOUNTRYDATA 命令,您可以配置特定国家的搜索参数,从而加快在陌生地点选择网络的速度。

如有必要,我们的调制解调器将进行全面搜索,以确保服务可用性。请放心,我们的功能符合 3GPP TS 23.122 中定义的 3GPP 网络选择规则,可确保可靠、高效的网络连接。

调制解调器域事件通知

利用我们全面的调制解调器域事件通知功能,随时掌控调制解调器的性能。及时接收 "搜索状态 1"、"搜索状态 2"、"重置循环"、"ME 过热 "和 "ME 电池电量低 "等关键事件的警报。这些通知在决策过程中起着至关重要的作用,尤其是在调制解调器利用智能网络选择算法进行 "轻搜索"(搜索状态 1)之后。通过这些通知,您可以优化功耗、防止过热并确保不间断连接。利用我们的调制解调器域事件通知功能,您可以通过 LTE 链路控制器库或 AT 命令 %MDMEV 深入了解调制解调器的行为,并做出明智的选择。

支持SoftSIM

nRF91 系列支持 SoftSIM,这是 Onomondo 提供的基于软件的 SIM 解决方案,可在应用处理器上安全运行。这项创新技术带来了诸多好处,包括通过减少 SIM 卡和材料清单(BoM)费用、简化设计流程和降低功耗来节约成本。有了 SoftSIM,就不再需要物理 SIM 卡和 SIM 插座,从而简化了终端产品的设计,使产品结构更加紧凑。欲了解更多详细信息,请参阅与此次合作相关的新闻稿

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