开发者学堂课程【嵌入式之 RFID 开发与应用2020版:NB-IoT 的低功耗方案】学习笔记,与课程紧密联系,让用户快速学习知识。
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NB-IoT 的低功耗方案
内容介绍
一、NB-IOT 的节能机制方案
二、省电模式唤醒方式
一、NB-IOT 的节能机制方案
1、DRX
不连续接收,周期性监听接收数据,待机功耗月 1mA 左右,不连续接收主要是因为有一个 DRX 周期,DRX 指的是有一个空闲模式的状态,每个一段时间才可以接收数据。这个周期的时间可以自行设置的,最短时间是 20 秒左右。
2、eDRX
增强型不连续接收,长时间间隔的不连续接收数据,间隔时间从秒级到小时可配置,5 分钟间隔接收数据时的待机功耗约 0.2 mA,它是基于 DRX 的基础上在 PTW中不断接收数据, 如果引入 EDRX,表示在一个寻呼窗口内完成一段时间接收后就会停下来,停至此周期到达后下一周期开始的 PTW 时间窗口,才能完成下次数据的接收,多出了一个更长的一段时间,它把接收的间隔拉得更长。也可以把这个时间缩短,因为这个周期的时间也是可以自行设置的,从 20 秒左右到 2.92 小时之间。下图是它与 DRX 的周期区别:
3、PSM
省电模式,长时间关闭接收数据,待机功耗约 3-5uA,这个省电模式的耗电直接比上面几个模式节省了很多的电。最后要看它是否支持 PSM 和 eDRX,一般都是支持的,这主要和 SIM 卡的 APN 相关。
工作方式如图所示:
比如说发送数据是蓝色部分,这时候的功耗是最高的,接收部分是用灰色来表示,但是在接收数据的时候并不是时时刻刻都可以接收,能不能接收,取决于接收数据时间是否处于 PTW 的周期之内,PTW 是 Paging Time Window,中文的意思是寻呼时间窗口,通俗的讲就是可以接收数据的这么一段时间,在这一段时间之内是可以接收消息的,eDRX 就是不连续接收的周期,每一 eDRX 周期内,都有一个PTW,可以延长 eDRX 的周期来降低功耗,既可以修改 eDRX 的周期,也可以修改 DRX 的周期,可以通过修改 DRX 周期、eDRX 周期、PTW 的时间来降低功耗,这三 个都能改变使用的功耗。终端设备有个地方叫做 UE,只能在 PTW 内按 DRX 周期监听寻呼信道,在 PTW 之外就不能进行监听。
二、省电模式唤醒方式
在 PSM 绿色这一阶段一直处于休眠状态,突然之间要发送数据了,就会被唤醒,还有一种情况就是在 T3412 超时,也就是定时器到时间之后,就会被唤醒,T3412就是 TAU 的一个定时器,T3412 就是每天要进行的一个汇报,到了汇报时间就会自动唤醒,汇报完之后就会自动进入休闲状态,在空闲模式之后,大概会有 10 秒钟左右的时间又会有一个定时休眠的一个定时器,空闲时间到了又会进入休眠的状态,不断地进行这么一个循环,一般是一天一次,唤醒时间也就 10 秒钟左右,这样功耗肯定是比较小的,前提是不主动发送数据,主动发数据的话功耗就会比较大。以上就是 NB-IOT 的节能方案,是一个重点,希望大家能掌握。