Hvad er IoT-energistyring eDRX vs PSM?

eDRX (Extended Discontinuous Reception) og PSM (Power Saving Mode) er to funktioner designet til at minimere strømforbrug og forlænge batterilevetiden for enheder, der bruger Low Power Wide Area (LPWA) teknologier som NB-IoT og LTE-M.

Læs videre for at lære, hvordan disse to IoT energistyringsfunktioner fungerer, lighederne og forskellene mellem dem, og deres egnethed til en række erhvervsmæssige IoT anvendelsescases

Enheder på et netværk skal generelt lytte efter netværksmeddelelser og sende sporing oplysninger med jævne mellemrum. Som regel, for at holde batteriforbruget på et minimum, er det bedre at lade en enhed forblive i inaktiv (sove) tilstand så længe som muligt, vågne periodisk for at rapportere til netværket og for at kontrollere, om der er ventende data til den.

LTE-netværk tilbyder normalt en strømbesparende funktion kaldet Discontinuous Reception (DRX). Dette gør det muligt for enheder at ofte stoppe med at lytte efter data og sove i meget korte perioder ad gangen (normalt 1-2 sekunder).

DRX fungerer fint for smartphones. Dog har mange IoT-enheder ikke behov for at være så tilgængelige eller transmittere data meget mindre hyppigt end en telefon. Extended DRX (eDRX) er i det væsentlige en variation af DRX-princippet, der tillader en IoT-enhed at forblive i strømbesparende sovetilstand i længere tid.

Med DRX bestemmer netværksudbyderen, hvor længe enheder går i sovetilstand. I modsætning hertil kan længden af sovetiden (dvs. eDRX-cyklen) konfigureres af enhedsejeren eller applikationsudvikleren, skønt netværkene vil have det sidste ord i forhold til, hvilke timere der er tilladt. Ikke desto mindre giver dette udviklerne stor fleksibilitet i at finde en balance mellem at sikre enhedens responsivitet og begrænse strømforbruget for at matche behovene i specifikke anvendelsescases.

PSM (Power Saving Mode) er en funktion på et LPWA-netværk, der muliggør, at en enhed kan sove i længere tid end med eDRX.

Længden af PSM-perioden for en enhed forhandles mellem netværksudbyderen og softwaren i enheden. Typisk vil netværk tillade en minimum sovetid på 4 timer og en maksimum på 413 dage. Når en enhed er i PSM-tilstand, forbliver den registreret hos netværket, men sender eller modtager ikke længere data. Eventuelle datapakker sendt til enheden, mens den er i PSM, opbevares af netværket og leveres ved opvågningen. Når en enhed vågner op fra PSM, er den kun aktiv i en bestemt varighed. Denne aktive tidsvarighed forhandles også med netværket.

Under sin PSM-cyklus bruger en enhed betydeligt mindre strøm end en enhed i eDRX-søvn. Dog, når den vågner, skal den være aktiv i længere tid (omkring 100-200 millisekunder) sammenlignet med en enhed, der kommer ud af eDRX, for at modtage og sende kontrolbeskeder med netværket før modtagelse af data. For at opnå maksimale strømbesparelser kan eDRX anvendes sammen med PSM for at reducere, hvor meget en enhed er aktiv, efter den vågner op fra PSM.

For enheder, der bruger LTE-M netværket, kan minimum eDRX være så kort som 5,12 sekunder, med en rækkevidde op til 43 minutter.

For enheder, der bruger NB-IoT netværket, kan den minimale sovetid være så kort som 10,24 millisekunder, med et maksimum på op til cirka tre timer.

eDRX er derfor en god strømbesparende mulighed for enheder, hvor du ønsker at bevare batterikraft, men stadig har brug for, at enheden er tilgængelig i løbet af dagen; hvad enten det er hvert få sekunder, eller op til flere timer.

Eksempel på anvendelsesområder inkluderer:

Aktivsporing til logistik
Overvågningssystemer til industriel præstation
Smart grid-teknologi

Sovetider for PSM er betydeligt længere end for eDRX. Dette gør PSM til en god mulighed for strømbesparelse, hvor det er acceptabelt, at enheden er utilgængelig i lange perioder i løbet af dagen.

Eksempel på anvendelsesområder inkluderer:

Vand-, jord- eller trykovervågningssensorer, hvor du kun har brug for, at enheden transmitterer data måske én eller to gange om dagen.