IoT 에너지 관리 eDRX와 PSM이란?

IoT 디바이스의 배터리 수명을 연장합니다.

eDRX(확장 불연속 수신)와 PSM(절전 모드)은 NB-IoT 및 LTE-M과 같은 저전력 광역 통신(LPWA) 기술을 사용하는 디바이스의 전력 사용량을 최소화하고 배터리 수명을 연장하기 위해 설계된 두 가지 기능입니다.

이 두 가지 IoT 에너지 관리 기능의 작동 방식, 유사점과 차이점, 다양한 비즈니스 IoT 사용 사례에 대한 적합성에 대해 자세히 알아보세요.

네트워크에 연결된 디바이스는 일반적으로 네트워크 알림을 수신하고 일정한 간격으로 추적 정보를 전송해야 합니다. 일반적으로 배터리 소모를 최소화하려면 디바이스를 가능한 한 오랫동안 유휴(절전) 모드로 두었다가 주기적으로 깨어나 네트워크에 보고하고 대기 중인 데이터가 있는지 확인하는 것이 좋습니다.

LTE 네트워크는 일반적으로 불연속 수신(DRX)이라는 절전 기능을 제공합니다. 이 기능을 사용하면 디바이스가 데이터 수신을 자주 중단하고 한 번에 아주 짧은 시간(보통 1~2초) 동안 절전 모드로 전환할 수 있습니다.

DRX는 스마트폰에서 잘 작동합니다. 그러나 많은 IoT 디바이스는 휴대폰보다 연결 가능 거리가 멀거나 데이터 전송 빈도가 훨씬 적을 필요가 없습니다. 확장 DRX(eDRX)는 기본적으로 저전력 절전 모드에 더 오래 머물 수 있도록 하는 DRX 원리를 변형한 것입니다.

DRX에서는 네트워크 제공업체가 디바이스가 절전 모드로 전환되는 시간을 결정합니다. 반면, eDRX에서는 네트워크가 허용되는 타이머에 대한 최종 결정권을 갖지만 디바이스 소유자 또는 애플리케이션 개발자가 절전 시간 길이(즉, eDRX 주기)를 구성할 수 있습니다. 그럼에도 불구하고 개발자는 특정 사용 사례의 요구에 맞게 디바이스 응답성을 보장하고 전력 소비를 제한하는 것 사이에서 균형을 맞출 수 있는 많은 유연성을 확보할 수 있습니다.

PSM(절전 모드)은 LPWA 네트워크의 기능으로, eDRX를 사용할 때보다 더 오랫동안 디바이스를 절전 상태로 유지할 수 있습니다.

디바이스의 PSM 기간은 네트워크 제공업체와 디바이스의 소프트웨어 간 협상을 통해 결정됩니다. 일반적으로 네트워크는 최소 4시간에서 최대 413일의 절전 시간을 허용합니다. PSM 모드에 있는 디바이스는 네트워크에 등록된 상태로 유지되지만 더 이상 데이터를 송수신하지 않습니다. 디바이스가 PSM 상태일 때 디바이스로 전송된 모든 데이터 패킷은 네트워크에 저장되어 깨어날 때 전달됩니다. PSM에서 깨어날 때 디바이스는 일정 시간 동안만 활성화됩니다. 이 활성화 시간도 네트워크와 협상됩니다.

PSM 주기 동안 디바이스는 eDRX 절전 모드에 있는 디바이스보다 훨씬 적은 전력을 사용합니다. 그러나 절전 모드에서 깨어날 때는 데이터를 수신하기 전에 네트워크와 제어 메시지를 수신하고 전송하기 위해 eDRX에서 나오는 디바이스에 비해 더 오랜 시간(약 100~200밀리초) 활성 상태를 유지해야 합니다. 전력 절약을 극대화하기 위해 eDRX를 PSM과 함께 사용하면 디바이스가 PSM에서 깨어난 후 활성화되는 시간을 줄일 수 있습니다.

LTE-M 네트워크를 사용하는 디바이스의 경우, 최소 eDRX는 5.12초에서 최대 43분까지 가능합니다.

NB-IoT 네트워크를 사용하는 디바이스의 경우, 최소 절전 시간은 10.24밀리초로 짧고 최대 약 3시간까지 가능합니다.

따라서 eDRX는 배터리 전원을 절약하고 싶지만 하루 종일 몇 초마다 또는 최대 몇 시간 동안 디바이스에 연결할 수 있어야 하는 디바이스에 적합한 절전 옵션입니다.

사용 사례의 예는 다음과 같습니다.

물류용 자산 추적기
산업 성능 모니터링 시스템
스마트 그리드 기술

PSM의 절전 시간은 eDRX보다 훨씬 더 깁니다. 따라서 디바이스가 하루 중 오랜 시간 동안 연결되지 않아도 되는 환경에서는 PSM이 전력 절약을 위한 적합한 선택이 될 수 있습니다.

사용 사례:

하루에 한두 번 정도만 데이터를 전송해야 하는 물, 토양 또는 압력 모니터링 센서

IoT 에너지 관리란 무엇인가요? eDRX와 PSM 비교

IoT 디바이스의 배터리 수명을 연장합니다.