Gestión de la energía IoT: eDRX vs PSM
eDRX (Extended Discontinuous Reception) y PSM (Power Saving Mode) son dos funciones diseñadas para minimizar el consumo de energía y prolongar la duración de la batería de los dispositivos que utilizan tecnologías de amplio alcance y bajo consumo (LPWA), como NB-IoT y LTE-M.
Siga leyendo para saber cómo funcionan estas dos funciones de gestión de la energía IoT, las similitudes y diferencias entre ellas, y su idoneidad para diferentes casos de uso IoT en las empresas.
¿Qué es eDRX?
Por lo general, los dispositivos conectados a una red deben estar atentos a las notificaciones de la red y enviar información de seguimiento a intervalos regulares. Por regla general, para reducir al mínimo el consumo de batería, es mejor dejar que un dispositivo permanezca en modo inactivo (reposo) el mayor tiempo posible, despertándose periódicamente para informar a la red y comprobar si hay datos pendientes para él.
Las redes LTE suelen ofrecer una función de ahorro de energía llamada Recepción Discontinua (DRX). Esto permite a los dispositivos dejar de escuchar datos con frecuencia y dormir durante periodos muy cortos cada vez (normalmente 1 o 2 segundos).
DRX funciona bien en los teléfonos inteligentes. Sin embargo, muchos dispositivos IoT no necesitan estar tan localizables o transmiten datos con mucha menos frecuencia que un teléfono. DRX extendido (eDRX) es esencialmente una variación del principio DRX que permite a un dispositivo IoT permanecer en modo de suspensión de bajo consumo durante más tiempo.
Con DRX, el proveedor de red decide cuánto tiempo pasan los dispositivos al modo de reposo. En cambio, con eDRX, la duración del tiempo de reposo (es decir, el ciclo eDRX) puede configurarla el propietario del dispositivo o el desarrollador de la aplicación, aunque las redes tendrán la última palabra sobre los temporizadores permitidos. No obstante, esto ofrece a los desarrolladores una gran flexibilidad a la hora de encontrar un equilibrio entre garantizar la capacidad de respuesta del dispositivo y limitar el consumo de energía para satisfacer las necesidades en aplicaciones específicas.
Cuando está en un ciclo eDRX, un dispositivo no puede recibir ningún dato que se le envíe. Esos datos no se entregan hasta que el dispositivo se despierta. Al despertarse, el dispositivo puede escuchar los datos pendientes sin tener que establecer una conexión de red completa, lo que contribuye aún más a preservar la energía.
¿Qué es PSM?
El modo de ahorro de energía (PSM) es una función de la red LPWA que permite al dispositivo dormir durante más tiempo que con eDRX.
La duración del periodo de PSM para un dispositivo se negocia entre el proveedor de red y el software del dispositivo. Normalmente, las redes permiten un tiempo de reposo mínimo de 4 horas y un máximo de 413 días. Cuando está en modo PSM, el dispositivo sigue registrado en la red, pero ya no transmite ni recibe datos. Cualquier paquete de datos enviado al dispositivo cuando está en PSM es almacenado por la red y entregado al despertar. Al despertar de PSM, un dispositivo sólo está activo durante un tiempo determinado. Esta duración también se negocia con la red.
Durante su ciclo PSM, un dispositivo consume mucha menos energía que un dispositivo en reposo eDRX. Sin embargo, cuando se despierta, tiene que estar activo durante más tiempo (unos 100-200 milisegundos) en comparación con un dispositivo que sale de eDRX, para recibir y transmitir mensajes de control con la red antes de recibir datos. Para conseguir el máximo ahorro de energía, eDRX puede utilizarse junto con PSM para reducir el tiempo que un dispositivo está activo después de despertarse de PSM.
El diseño y las pruebas son importantes a la hora de utilizar PSM o eDRX. Los usuarios tendrán que elegir entre prolongar la duración de la batería o tener los dispositivos desconectados.
¿Cuáles son los principales casos de uso de la tecnología eDRX?
Para los dispositivos que utilizan redes LTE-M, el tiempo mínimo de espera puede ser hasta de 5,12 segundos, con un máximo de 43 minutos.
Para los dispositivos que utilizan redes NB-IoT, el tiempo de suspensión mínimo puede ser hasta de 10,24 milisegundos, con un máximo de hasta unas tres horas.
Por lo tanto, eDRX es una buena opción de ahorro de energía para dispositivos en los que se desea conservar la batería, pero en los que se necesita que el dispositivo esté localizable durante todo el día, ya sea cada pocos segundos o durante varias horas.
Algunos ejemplos de uso son:
- Localizadores de activos para logística
- Sistemas de supervisión del rendimiento industrial
- Tecnología «Smart grid»
Una ventaja clave de eDRX es que los tiempos de ciclo pueden modificarse en función de las preferencias del propietario de la aplicación. Por ejemplo, en un monitor de rendimiento de una línea de producción, se podría establecer el ciclo eDRX en un par de minutos para cuando la línea de producción esté en marcha, y ampliar el ciclo a varias horas para los periodos de inactividad.
¿Cuáles son los principales casos de uso de la tecnología PSM?
Los tiempos de reposo de PSM son considerablemente más largos que los de eDRX. Esto hace que PSM sea una buena opción para ahorrar energía cuando es aceptable que el dispositivo esté inaccesible durante largos periodos a lo largo del día.
Algunos casos de uso son:
- Sensores de control del agua, el suelo o la presión en los que sólo se necesita que el dispositivo transmita datos quizá una o dos veces al día.
Más información
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