Kur klysta LoRaWAN įrenginių gamintojai ir ką keičia BatteryCare technologija

1–2 metai, o ne 10–15 metų

Baterijomis maitinamo LoRaWAN paradoksas

LoRaWAN iš pradžių buvo kuriama kaip technologija įrenginiams, kurių energijos suvartojimas itin mažas.

Oficialiose radijo lustų gamintojų techninėse charakteristikose ir rinkodaros medžiagoje pabrėžiama, kad 10–15 metų baterijos naudojimo trukmė yra įprasta, tikėtina vieno ličio baterija maitinamo mazgo eksploatavimo trukmė.

Idealiomis sąlygomis taip ir yra:

• ilgi miego laikotarpiai (miego režimas),

• reti duomenų perdavimai,

• energiją taupanti moduliacija,

• jokio aktyvaus priėmimo,

• minimalus nuotėkis.

Inžineriniu požiūriu LoRaWAN visiškai pajėgi veikti dešimtmečius.

Tačiau rinkos realybė kitokia

Daug komercinių LoRaWAN įrenginių:

• sugenda po 12–24 mėnesių,

• reikalauja reguliariai keisti baterijas,

• žiemą veikia nestabiliai,

• sukelia masines prisijungimo užklausų audras (join storm),

• blogina tinklo kokybę,

• didina eksploatavimo išlaidas.

Naudotojai, savivaldybės ir įmonės, diegiančios šimtų ar tūkstančių įrenginių tinklus, įsitikina, kad įranga iš tikrųjų neatitinka to, ką žada standartas.

Tai kur slypi priežastis?

Paradoksas tas, kad problema – ne LoRaWAN kaip technologija. Ir ne baterijos.

Problema – tai, kaip dauguma gamintojų projektuoja savo įrenginių maitinimą. 10–15 metų baterijos naudojimo trukmė įmanoma tik laikantis tokios koncepcijos:

• mažos srovės → baterija,

• impulsinės apkrovos → buferis,

• didelis naudingumo koeficientas → DC/DC,

• stabili įtampa → jokių persikrovimų.

Tačiau didžioji dauguma rinkoje esančių įrenginių sukurti pagal kitą logiką:

• radijo modulis maitinamas tiesiai iš baterijos,

• naudojamas LDO įtampos stabilizatorius, kuriame energija virsta šiluma,

• energijos buferio nėra,

• pasyvinimas laikomas „gedimu“,

• baterija veikia režimu, kuriam nebuvo sukurta.

Todėl įrenginiai, kurie turėtų veikti dešimtmetį, vos sulaukia antrųjų metų.

LoRaWAN įrenginių gamintojų klaidos

Radijo modulio maitinimas tiesiai iš baterijos

Dauguma LoRaWAN įrenginių radijo modulį maitina tiesiai iš Li-SOCl₂ baterijos, nors jos cheminė sudėtis pritaikyta mažoms 1–3 mA srovėms. LoRaWAN perdavimui esant 14 dBm reikia iki 50–58 mA pikinės srovės, o tai 15–20 kartų viršija vardinę baterijos srovę. Todėl:

• įtampa akimirksniu sumažėja
• mikrovaldiklį (MCU) ištinka įtampos nuosmukis (brownout)
• įrenginys persikrauna
• baterijos naudojimo trukmė trumpėja
• didėja prisijungimo užklausų audrų rizika

Tokia architektūra neišvengiamai sutrumpina įrenginio eksploatavimo trukmę iki 1–2 metų.

LDO naudojimas be energijos buferio

Gamintojai dažnai naudoja tiesinius įtampos stabilizatorius (LDO), nes jie paprasti ir pigūs. Tačiau LDO turi du esminius trūkumus:

• Mažas naudingumo koeficientas mažėjant įtampai

Skirtumas 3,6 → 3,0 V virsta šiluma. Nuostoliai siekia 30–40 %, todėl baterija išsikrauna greičiau.

• Nėra buferio pikinėms apkrovoms

Visi radijo impulsai eina per bateriją. Dėl to:

• stiprėja pasyvinimas,
• mažėja prieinama galia,
• neįmanoma palaikyti stabilaus uplink ryšio,
• degraduoja baterijos cheminė sudėtis.

Įrenginys praktiškai nuo pirmos dienos veikia „ant ribos“.

Pasyvinimo ir baterijos veikimo sąlygų nesupratimas

Li-SOCl₂ baterijos turi apsauginį pasyvinimo sluoksnį, dėl kurio savaiminė iškrova itin maža. Tai ypatybė, o ne trūkumas. Tačiau gamintojai:

• bando pasyvinimą „pramušti“
• naudoja depasyvinimą kaip apėjimo būdą
• projektuoja grandines, kurios iš baterijos ima dideles sroves
• nenumato EDLC buferio
• nepaiso žiemą didėjančios ESR

Todėl baterija veikia už optimalios zonos ribų, režimu, kuriam nebuvo sukurta. Tai lemia:

• spartų degradavimą,
• gedimus žiemą,
• persikrovimus,
• prisijungimo užklausų audras,
• priešlaikinę įrenginio žūtį.

Pagrindinė rinkos klaida – bandymas šiuolaikinį LoRaWAN radijo modulį maitinti tiesiai iš Li-SOCl₂ elemento be buferio ir be DC/DC keitiklio. Tokia architektūra techniškai nesuderinama su LoRaWAN reikalavimais.

Kodėl konkurentų įrenginiai veikia tik 1–2 metus

Įtampos nuosmukis, persikrovimai ir negalėjimas išsiųsti paketo

Konkurentų įrenginiuose radijo modulis maitinamas tiesiai iš baterijos. Kai prasideda LoRaWAN perdavimas:

• SX1276/SX1262 reikia 50–58 mA,
• baterija gali tiekti tik 1–3 mA,
• įtampa staigiai sumažėja,
• MCU ištinka įtampos nuosmukis,
• įrenginys persikrauna.

Po persikrovimo jis vėl bando išsiųsti duomenis ir vėl netenka maitinimo. Šis ciklas per parą gali pasikartoti dešimtis ar šimtus kartų. Tai lemia:

• netinkamą veikimą,
• nekontroliuojamą baterijos išsekimą,
• spartų elemento dėvėjimąsi,
• tolesnį radijo ryšio prastėjimą.

Iš esmės įrenginys pradeda pats save „žudyti“.

Prisijungimo užklausų audros ir LoRaWAN tinklo teršimas

Kiekvienas persikrovimas sukelia dar vieną bandymą prisijungti prie tinklo (Join Request). Tačiau įrenginį vėl ištinka įtampos nuosmukis, dar negavus Join Accept. Rezultatas – prisijungimo užklausų audra (join storm): nekontroliuojamas užklausų srautas eteryje. Dėl to:

• perkraunami kanalai,
• priimant susiduria paketai,
• prastėja tinklo kokybė visiems netoliese esantiems įrenginiams,
• daugiau pranešimų prarandama,
• mažėja ryšio nuotolis ir stabilumas.

Prisijungimo užklausų audra – vienas destruktyviausių LoRaWAN infrastruktūros scenarijų. O netinkamai maitinami įrenginiai ją sukelia automatiškai, be naudotojo įsikišimo.

ESR didėjimas žiemą ir spartesnė baterijos degradacija

Krentant temperatūrai, Li-SOCl₂ vidinė varža didėja:

• x5 esant −20 °C
• x10 esant −40 °C

Tai reiškia:

• baterija beveik nustoja tiekti srovę,
• radijo perdavimas (TX) tampa neįmanomas,
• kartais neįmanomas net LoRaWAN priėmimas,
• įrenginys visiškai įstringa įtampos nuosmukių cikluose.

Kiekvienas toks ciklas:

• dar labiau iškrauna bateriją,
• stiprina pasyvinimą,
• dar labiau didina ESR,
• spartina cheminę degradaciją.

Galiausiai iš 2400–2700 mAh talpos lieka 200–400 mAh naudingos talpos, todėl įrenginys išgyvena 1–2 metus, o kartais ir mažiau.

Konkurentų įrenginiai genda ne todėl, kad „LoRaWAN daug suvartoja“ ar „baterijos blogos“. Jie žūva todėl, kad baterija veikia režimu, kuriam fiziškai nėra sukurta, o radijo modulis negauna stabilaus maitinimo. Rezultatas: įtampos nuosmukis → prisijungimo užklausų audra → baterijos degradacija → gedimas po 12–24 mėnesių.

Tipinių rinkoje esančių LoRaWAN įrenginių architektūra: baterija (Li-SOCl₂) → tiesinis įtampos stabilizatorius (LDO) → mikrovaldiklis (MCU) ir radijo modulis (SX1272/76)

Kodėl keičiama baterija – klaidingas sprendimas

Baterijos keitimas kainuoja daugiau nei pats įrenginys

Realiomis sąlygomis baterijos keitimas apima:

• techniko išvykimą,
• patekimą į objektą,
• korpuso atidarymą,
• naujos baterijos įdėjimą,
• korpuso uždarymą,
• ryšio patikrinimą ir pakartotinį paleidimą eksploatuoti.

Tokia operacija dažnai kainuoja 40–100 % viso įrenginio kainos. Projektuose su šimtais ar tūkstančiais jutiklių tai virsta milžiniškomis eksploatavimo išlaidomis.

Baterijos keitimas nepašalina greito išsikrovimo priežasties

„Baterija greitai išsikrauna → padarykime ją keičiamą.“

Tačiau problema – ne baterija. Problema ta, kad:

• radijo modulis maitinamas tiesiai iš Li-SOCl₂,
• nėra energijos buferio (EDLC),
• naudojamas LDO įtampos stabilizatorius, kuriame energija virsta šiluma,
• baterija veikia su pikinėmis srovėmis, dešimtis kartų viršijančiomis normą.

Kitaip tariant, tokių įrenginių baterija nuo pat pradžių veikia sąlygomis, nesuderinamomis su jos chemine sudėtimi. Ją pakeitus tiesiog iš naujo prasideda tas pats destruktyvus ciklas.

Keičiamos baterijos spartina tinklo degradaciją

Pakeitus bateriją įrenginys:

• vėl prisijungia prie tinklo,
• iki kalibravimo gali veikti nestabiliai,
• kartais vėl ir vėl persikrauna dėl įtampos nuosmukio,
• generuoja papildomus prisijungimo paketus.

Dideliuose tinkluose tai gali lemti:

• vietinę kanalų perkrovą,
• prastesnę tinklo kokybę,
• kitų mazgų pranešimų praradimą.

Taigi keičiama baterija taip pat yra tinklo nestabilumo šaltinis.

Cikliniai persikrovimai kas 2,35 s įsijungiant siųstuvui: maitinimo įtampa nukrenta iki 2,2 V ir suveikia BOR. Priežastis – tiesinis įtampos stabilizatorius: perdavimo metu įtampos kritimas jame nuleidžia MCU įtampą iki BOR slenksčio.

Keičiama baterija griauna pačią IoT idėją

LoRaWAN buvo sumanyta kaip technologija:

• be techninės priežiūros,
• be išvykimų į objektus,
• be baterijų keitimo,
• su 10–15 metų baterijos naudojimo trukme.

Jei įrenginiui reikia reguliarios techninės priežiūros, iš esmės tai ne IoT įrenginys, o terminalas, kuriam kasmet reikia aptarnavimo ciklo.

Pigu gamintojui, brangu klientui

Gamintojui keičiama baterija yra:

• paprasta,
• pigu,
• greita.

Tačiau klientui tai reiškia:

• kasmetines išlaidas,
• eksploatavimo sudėtingumą,
• baterijų logistiką,
• personalo išvykimus į objektus,
• žmogiškosios klaidos riziką,
• jokio nuspėjamumo.

Tai klasikinis atvejis, kai sutaupymas gamyboje sistemos gyvavimo ciklo metu virsta didelėmis išlaidomis.

Keičiama baterija neišsprendžia esminės problemos – netinkamos maitinimo architektūros. Kol srovės pikai eina per bateriją, įrenginys suges per 1–2 metus, nesvarbu, ar elementą galima pakeisti, ar ne.

BatteryCare technologija

BatteryCare technologija – inžinerinė maitinimo architektūra, sukurta pašalinti pagrindines ankstyvos LoRaWAN įrenginių degradacijos priežastis. Ji pagrįsta baterijos ir impulsinio maitinimo šaltinio funkcijų atskyrimu, didelio naudingumo koeficiento DC/DC keitikliu ir maitinimo valdymu mikrovaldiklio lygmeniu.

Mažų ir impulsinių srovių atskyrimas

OrionM2M įrenginiuose baterija niekada netiekia didelių srovių. Jos vienintelė užduotis – tiekti pastovią mažą 1–3 mA srovę, atitinkančią natūralų Li-SOCl₂ cheminės sistemos veikimo režimą. Maitinimo architektūra atrodo taip:

• Baterija → veikia stabiliu mažos srovės režimu
• EDLC (superkondensatorius) → tiekia visus pikus nuo 40 iki 150 mA
• Radijo modulis maitinamas be įtampos sumažėjimų net esant minusinei temperatūrai

Taip visiškai pašalinami įtampos sumažėjimai, persikrovimai ir priešlaikinė baterijos degradacija.

Didelio naudingumo koeficiento DC/DC keitiklis su srovės valdymu

BatteryCare naudoja TPS6274x šeimos impulsinį įtampos stabilizatorių, kuris:

• pasižymi iki 94 % naudingumo koeficientu,
• palyginti su LDO, sumažina šilumos nuostolius beveik iki nulio,
• riboja EDLC įkrovimo srovę iki saugaus lygio,
• priklausomai nuo darbo režimo užtikrina stabilią 1,8–3,3 V įtampą.

Esminis skirtumas:

• TX metu baterija radijo modulio NEMAITINA
• baterija tik įkrauna EDLC maža srove
• EDLC prisiima visą piką

Taip pašalinama pati įtampos nuosmukio ciklų priežastis.

Valdomas maitinimas ir apsauga nuo pasyvinimo

Mikrovaldiklis maitinimo lygį valdo per VSEL:

• 1,8 V: gilusis miegas
• 2,3–2,5 V: matavimai, jutikliai
• 3,0–3,3 V: LoRaWAN perdavimas

Ką tai duoda:

• minimalų vidutinį suvartojimą,
• jokių šilumos nuostolių,
• nuspėjamą veikimą esant −40 °C,
• baterija visada veikia optimalioje zonoje,
• pasyvinimas tampa privalumu, o ne problema.

Todėl įrenginiai:

• stabiliai veikia daug metų,
• nereikalauja depasyvinimo,
• nesukelia prisijungimo užklausų audrų,
• priešlaikiškai nedegraduoja.

BatteryCare – vienintelė architektūra, visiškai izoliuojanti bateriją nuo impulsinių apkrovų. Būtent dėl to LoRaWAN įrenginių baterijos naudojimo trukmė iš tikrųjų gali siekti 10–15 metų.

Vienkartinis buferinio kondensatoriaus įkrovimas pirmą kartą įjungus maitinimą. Pikinė srovė 4,75 mA

Kodėl „EDLC lygiagrečiai su baterija“ – klaida

Kai rinka ėmė suprasti, kad Li-SOCl₂ baterijos prastai toleruoja radijo modulio impulsines sroves, logiškas žingsnis buvo pridėti superkondensatorių (EDLC). Kai kurie gamintojai iš tiesų pasirinko EDLC, tačiau padarė esminę klaidą: tiesiog prijungė jį lygiagrečiai su baterija. Todėl tokia grandinė:

• iš esmės nieko neišsprendžia,
• o kai kuriais atvejais padėtį net pablogina.

Baterija vis tiek turi įkrauti EDLC pikine srove

Jei superkondensatorius prijungtas tiesiai prie baterijos, tada:

• įjungus įrenginį arba po perdavimo jis yra išsikrovęs,
• jis stengiasi kuo greičiau įsikrauti iki baterijos įtampos,
• įkrovimo srovę riboja tik vidinė baterijos ir laidų varža.

Li-SOCl₂ baterijai tai reiškia:

• baterija vėl turi tiekti dešimtis miliamperų,
• grįžta tas pats impulsinis režimas, kurio norėjome atsikratyti,
• atsiranda įtampos sumažėjimų,
• MCU ištinka įtampos nuosmukis,
• įrenginys persikrauna.

Kitaip tariant:

Tarsi EDLC pridėjome, tačiau pikinė srovė vis tiek teka per bateriją, tik dabar ne TX metu, o kraunantis superkondensatoriui.

Baterijos požiūriu niekas nepalengvėjo.

Įtampos nuosmukis neišnyko: jis tik pasislinko laike

Teisingoje architektūroje EDLC turi:

• krautis lėtai, ribota srove,
• ir išsikrauti greitai, atiduodamas piką radijo moduliui.

Grandinėje „EDLC lygiagrečiai su baterija“ vyksta atvirkščiai:

• EDLC įkrovimas → greitas
• srovė → didelė
• baterijos įtampa „krenta“ būtent įkrovimo metu

Rezultatas:

• įrenginys gali netekti maitinimo ne perdavimo metu,
• o iškart po jo arba kito pabudimo metu,
• todėl jo elgsena tampa dar mažiau nuspėjama.

Iš tikrųjų įtampos nuosmukis nepašalinamas, o tik perkeliamas į kitą veikimo scenarijaus tašką.

Superkondensatorius prideda parazitinių nuostolių ir nuotėkį

EDLC nėra idealus energijos kaupiklis. Jis pasižymi:

• nuotėkio srove,
• savaimine iškrova,
• priklausomybe nuo temperatūros.

Jei jis prijungtas tiesiai prie baterijos, tada:

• baterija nuolat papildomai įkrauna EDLC,
• net kai radijo modulis tyli,
• atsiranda papildomų nuolatinių nuostolių.

Kitaip tariant:

Užuot tausoję bateriją, pridėjome nuolatinį paslėptą iškrovos kelią.

Elemento įtampa išeina už darbinio diapazono ribų

Esant tiesioginiam lygiagrečiam prijungimui: EDLC ir baterijos įtampa yra vienoda, įkrovimas ir iškrova sukelia staigius šuolius, radijo modulį ir MCU gali paveikti netiesiniai pereinamieji procesai.

Jei nėra DC/DC ir srovės ribotuvo:

• įtampa gali svyruoti kraunantis EDLC,
• tai sukelia loginius sutrikimus,
• nestabilų radijo modulio veikimą,
• iš dalies „atsitiktinius“ gedimus.

Li-SOCl₂ baterijai šis scenarijus dar destruktyvesnis

Li-SOCl₂ pasižymi:

• dideliu energijos kiekiu,
• maža savaimine iškrova,
• tačiau griežtai ribotu srovių diapazonu.

Kai EDLC prijungiamas lygiagrečiai be srovės ribojimo:

• bateriją nuolat „tampo“ įkrovimo impulsai,
• pasyvinimas elgiasi nestabiliai,
• ESR didėja,
• talpa mažėja dar greičiau.

Kitaip tariant:

Bandydami lygiagrečiai prijungtu EDLC „pagerinti“ maitinimą, tokie įrenginiai iš tikrųjų paspartina baterijos žūtį.

Prisijungimo užklausų audra neišnyksta

Mūsų pagrindinis tikslas – atsikratyti prisijungimo užklausų audrų ir persikrovimų. Kai EDLC veikia netinkamai:

• įrenginys vis tiek periodiškai netenka maitinimo,
• jis vis tiek negali užbaigti prisijungimo procedūros,
• jis vis tiek užtvindo tinklą nesibaigiančiomis Join Request užklausomis.

Taigi LoRaWAN tinklo požiūriu:

• įrenginys su EDLC, prijungtu lygiagrečiai su baterija, elgiasi beveik taip pat blogai kaip įrenginys be EDLC,
• tinklo operatoriui ir klientui skirtumo nėra: tinklas užterštas, o įrenginys nestabilus.

Kaip tai turėtų būti daroma iš tikrųjų

Teisinga architektūra:

• baterija → per DC/DC su srovės ribojimu → mažomis srovėmis įkrauna EDLC,
• EDLC → vietinis buferis, tiekiantis visus TX/RX impulsus,
• radijo modulis ir MCU maitinami reguliuojama įtampa, o ne tiesiai iš baterijos.

Tokiu atveju:

• baterija niekada nepatiria 40–150 mA pikų,
• EDLC jos tiesiogiai neiškrauna,
• nėra staigių įtampos kritimų,
• nėra įtampos nuosmukio,
• nėra prisijungimo užklausų audrų,
• baterija tarnauja 10–15 metų, kaip ir numatyta.

Vien pridėti EDLC nepakanka. Jei superkondensatorius prijungtas lygiagrečiai su baterija be srovės ribojimo ir be DC/DC, jis problemos neišsprendžia, o tik perkelia ją kitur ir paspartina Li-SOCl₂ degradaciją.

BatteryCare maitinimo architektūra: baterija (Li-SOCl₂) → TPS62740 → rezistorius → EDLC → mikrovaldiklis (MCU) ir radijo modulis (SX1272/76); MCU valdo TPS62740 VSEL linija

OrionM2M maitinimo architektūra su BatteryCare technologija

Tikroji 10–15 metų baterijos naudojimo trukmė

BatteryCare technologija leidžia OrionM2M LoRaWAN įrenginiams veikti dešimtmečius ne dėl „patobulintų baterijų“, o dėl tinkamai suprojektuotos maitinimo architektūros, kurioje kiekvienas komponentas atlieka jam optimalų vaidmenį. Tikrąjį ilgaamžiškumą lemia trijų veiksnių derinys:

• baterijos neveikia impulsinės apkrovos,
• radijo modulis veikia stabiliai maitinamas,
• energijos nuostoliai sumažinti iki minimumo.

Jokių įtampos sumažėjimų, jokių persikrovimų

Įrenginio neištinka įtampos nuosmukis, nes:

• pikinės srovės visada tiekiamos iš EDLC,
• baterija patiria tik tolygias mažas sroves,
• DC/DC palaiko stabilią įtampą,
• MCU ir radijo modulis maitinami kontroliuojamame 1,8–3,3 V diapazone.

Ką tai duoda:

• stabilų uplink ryšį,
• nuspėjamą veikimą bet kokioje temperatūroje,
• jokių prisijungimo užklausų audrų,
• jokių ciklinių paleidimų iš naujo.

Jei įrenginys nepersikrauna, jis nešvaisto baterijos.

Minimalus suvartojimas dėl maitinimo valdymo

Vidutinė vartojamoji galia – raktas į tikrąją baterijos naudojimo trukmę. BatteryCare užtikrina:

• 1,8 V maitinimą giliojo miego režimu (mažesnis MCU suvartojimas)
• sumažintą įtampą jutikliams (optimizavimas neprarandant tikslumo)
• 3,0–3,3 V tik perdavimo metu (kai jos iš tikrųjų reikia)
• iki 94 % DC/DC naudingumo koeficientą (minimalūs šilumos nuostoliai: energija naudojama naudingam darbui, o ne korpusui šildyti)

Kartu šie efektai kelis kartus pailgina eksploatavimo trukmę.

Baterija 100 % laiko veikia optimaliu režimu

Svarbiausia: Li-SOCl₂ baterija elgiasi taip, tarsi maitintų mikrovaldiklį be radijo modulio: tolygia, maža, stabilia 1–3 mA srove. Baterija:

• netiekia 50–150 mA,
• neišsikrauna impulsiniais režimais,
• neleidžia įtampai sumažėti,
• nesuardo savo pasyvinimo sluoksnio,
• nespartina ESR didėjimo.

Tokiomis sąlygomis baterijos:

• veikia taip pat kaip apskaitos prietaisuose,
• išlaiko talpą dešimtmečius,
• per metus netenka mažiau nei 1 %,
• nereikalauja techninės priežiūros.

Kitaip tariant, baterijos gamintojo numatyta eksploatavimo trukmė (10–15 metų) pagaliau išnaudojama visa.

BatteryCare yra ne „optimizavimas“, o esminio Li-SOCl₂ baterijų ir LoRaWAN radijo modulio konflikto pašalinimas.

Kai baterija nebepatiria impulsinių srovių, įrenginiai stabiliai veikia 10–15 metų be techninės priežiūros, net esant −40 °C.

Papildomas efektas: nulinės eksploatavimo išlaidos

Ilgaamžiškumas – tai ne tik energija, bet ir ekonomika:

• jokio baterijų keitimo,
• jokių išvykimų į objektus,
• jokio išmontavimo,
• jokio pakartotinio paleidimo eksploatuoti,
• jokių tinklo sutrikimų,
• jokios LoRaWAN infrastruktūros degradacijos.

Bendroji tokių įrenginių nuosavybės kaina (TCO) yra 3–7 kartus mažesnė nei konkurentų įrenginių.

Padidintas perdavimo momento vaizdas. Didžiausia baterijos srovė: 0,647 µA. Mėlynu apskritimu pažymėtas pats perdavimas, rodykle – RX langų atsidarymas.

Išvada

Tai, kad daug LoRaWAN įrenginių veikia tik 1–2 metus, nesusiję nei su baterijų kokybe, nei su standarto ypatumais, nei su eksploatavimo klaidomis. Problemos šaknis – netinkama maitinimo architektūra, kurioje Li-SOCl₂ baterija priversta veikti impulsiniais režimais, kuriems fiziškai nėra sukurta. Būtent tai sukelia įtampos sumažėjimus, persikrovimus, prisijungimo užklausų audras, spartų ESR didėjimą ir priešlaikinę degradaciją. BatteryCare technologija šį konfliktą pašalina grandinių projektavimo lygmeniu. Baterija veikia tik mažų srovių zonoje, EDLC prisiima visus impulsus, o didelio naudingumo koeficiento DC/DC keitiklis užtikrina stabilų radijo modulio ir mikrovaldiklio maitinimą. Toks požiūris pašalina įtampos nuosmukį, užkerta kelią prisijungimo užklausų audroms, išsaugo baterijos cheminę sudėtį ir užtikrina nuspėjamą įrenginio veikimą net esant −40 °C.

Rezultatas – LoRaWAN įrenginys, kuris iš tikrųjų įgyvendina standarto pažadus: 10–15 metų baterijos naudojimo trukmė be techninės priežiūros, be baterijų keitimo, be gedimų ir be paslėptų eksploatavimo išlaidų. BatteryCare – ne klasikinės grandinės patobulinimas, o nauja maitinimo architektūra, grąžinanti LoRaWAN tikrąją paskirtį: kurti patikimus, stabilius ir iš tikrųjų savarankiškus baterijomis maitinamus įrenginius.