OrionM2M

LoRaWAN cihaz üreticileri nerede yanılıyor ve BatteryCare teknolojisi neyi değiştiriyor

1–2 yıla karşı 10–15 yıl

Pille çalışan LoRaWAN paradoksu

LoRaWAN, başlangıçta ultra düşük güç tüketimli cihazlar için bir teknoloji olarak tasarlandı.

Radyo çipi üreticilerinin resmî spesifikasyonları ve pazarlama materyalleri, lityum pille çalışan tek bir düğüm için 10–15 yıllık pil ömrünün normal ve beklenen bir hizmet ömrü olduğunu vurgular.

İdeal koşullarda gerçekten de böyledir:

  • uzun uyku süreleri (uyku modu),

  • seyrek iletimler,

  • enerji verimli modülasyon,

  • aktif alım yok,

  • minimum kaçak akım.

Mühendislik açısından LoRaWAN, onlarca yıl çalışabilecek kapasitededir.

Ama piyasanın gerçeği farklı

Birçok ticari LoRaWAN cihazı:

  • 12–24 ay sonra arızalanıyor,

  • düzenli pil değişimi gerektiriyor,

  • kışın kararsız çalışıyor,

  • toplu join fırtınalarına yol açıyor,

  • ağ kalitesini düşürüyor,

  • işletme maliyetlerini artırıyor.

Yüzlerce ya da binlerce cihazdan oluşan ağlar kuran kullanıcılar, belediyeler ve işletmeler, ekipmanın aslında standardın vaat ettiğini karşılamadığını görüyor.

Peki sorunun kaynağı nerede gizli?

Paradoks şu: sorun LoRaWAN teknolojisinde değil. Pillerde de değil.

Sorun, üreticilerin çoğunun cihazlarının güç beslemesini nasıl tasarladığında. 10–15 yıllık pil ömrü ancak şu konsepte uyulursa mümkündür:

  • düşük akımlar → pil,

  • darbe yükleri → tampon,

  • yüksek verim → DC/DC,

  • kararlı gerilim → reset yok.

Oysa piyasadaki cihazların büyük çoğunluğu farklı bir mantıkla tasarlanır:

  • radyo doğrudan pilden beslenir,

  • ısı kayıplı bir LDO regülatörü kullanılır,

  • enerji tamponu yoktur,

  • pasivasyon bir “arıza” olarak görülür,

  • pil, tasarlanmadığı bir modda çalışır.

Sonuç olarak on yıl dayanması gereken cihazlar ikinci yıllarını zor görür.

LoRaWAN cihaz üreticilerinin hataları

Radyoyu doğrudan pilden beslemek

LoRaWAN cihazlarının çoğu radyo modülünü doğrudan bir Li-SOCl₂ pilden besler, oysa bu pilin kimyası 1–3 mA’lik düşük akımlar için tasarlanmıştır. 14 dBm’de bir LoRaWAN iletimi 50–58 mA’e varan tepe akımları gerektirir; bu, pilin anma akımının 15–20 katıdır. Sonuç olarak:

  • gerilim anında çöker
  • MCU brownout (düşük gerilim durumu) moduna girer
  • cihaz resetlenir
  • pil ömrü kısalır
  • join fırtınası riski artar

Bu mimari, cihazın hizmet ömrünü kesinlikle 1–2 yıla indirir.

Enerji tamponu olmadan LDO kullanmak

Üreticiler, basit ve ucuz oldukları için çoğu zaman doğrusal regülatörler (LDO) kullanır. Ama LDO’nun iki kritik dezavantajı vardır:

  • Gerilim düştükçe düşük verim

3,6 → 3,0 V farkı ısı olarak kaybolur. Kayıplar %30–40’a ulaşır ve bu, pilin deşarjını hızlandırır.

  • Tepe yükleri için tampon yok

Tüm radyo darbeleri pilden geçer. Bunun sonucu:

  • pasivasyonun artması,
  • kullanılabilir gücün azalması,
  • kararlı bir uplink’in sürdürülememesi,
  • pil kimyasının yıpranması.

Cihaz neredeyse ilk günden itibaren “sınırda” çalışır.

Pasivasyonu ve pilin çalışma koşullarını yanlış anlamak

Li-SOCl₂ pillerde, ultra düşük kendi kendine deşarjı sağlayan koruyucu bir pasivasyon katmanı bulunur. Bu bir hata değil, bir özelliktir. Ama üreticiler:

  • pasivasyonu “kırmaya” çalışır
  • depasivasyonu geçici çözüm olarak kullanır
  • pilden yüksek akım çeken devreler tasarlar
  • EDLC tamponu öngörmez
  • kışın ESR artışını görmezden gelir

Sonuç olarak pil, optimum bölgesinin dışında, tasarlanmadığı bir modda çalışır. Bu da şunlara yol açar:

  • hızlı yıpranma,
  • kış arızaları,
  • resetler,
  • join fırtınaları,
  • cihazın erken ölümü.

Piyasanın asıl hatası, modern bir LoRaWAN radyo modülünü tamponsuz ve DC/DC dönüştürücüsüz olarak doğrudan bir Li-SOCl₂ hücreden beslemeye çalışmaktır. Bu mimari, LoRaWAN gereksinimleriyle teknik olarak bağdaşmaz.

Bir pil hücresinin +20 °C’deki tipik deşarj eğrileri: farklı yükler altında, deşarj edilen kapasiteye göre hücre gerilimi.

Rakiplerin cihazları neden yalnızca 1–2 yıl dayanıyor

Brownout, resetler ve paket gönderememe

Rakiplerin cihazlarında radyo doğrudan pilden beslenir. Bir LoRaWAN iletimi başladığında:

  • SX1276/SX1262 50–58 mA ister,
  • pil yalnızca 1–3 mA verebilir,
  • gerilim sert biçimde çöker,
  • MCU brownout’a girer,
  • cihaz resetlenir.

Resetten sonra cihaz verileri yeniden göndermeye çalışır ve yine beslemesini kaybeder. Bu döngü günde onlarca, hatta yüzlerce kez tekrarlanabilir. Bu da şunlara yol açar:

  • hatalı çalışma,
  • kontrolsüz pil tüketimi,
  • hücrenin hızla aşınması,
  • radyo bağlantısının daha da kötüleşmesi.

Aslında cihaz kendi kendini “öldürmeye” başlar.

Join fırtınaları ve LoRaWAN ağının kirlenmesi

Her reset, ağa yeniden katılma girişimine (Join Request) yol açar. Ama cihaz, Join Accept’i almadan önce yine brownout’a girer. Sonuç: join fırtınası, yani havada kontrolsüz bir istek akışı. Bunun sonucu:

  • kanal tıkanıklığı,
  • alım çakışmaları,
  • yakındaki tüm cihazlar için ağ kalitesinin düşmesi,
  • kaybolan mesajların artması,
  • menzilin ve kararlılığın azalması.

Join fırtınası, bir LoRaWAN altyapısı için en yıkıcı senaryolardan biridir. Güç beslemesi hatalı tasarlanmış cihazlar ise bunu kullanıcı müdahalesi olmadan, kendiliğinden tetikler.

Kışın ESR artışı ve hızlanan pil yıpranması

Sıcaklık düştükçe Li-SOCl₂’nin iç direnci artar:

  • −20 °C’de x5
  • −40 °C’de x10

Bu şu anlama gelir:

  • pil neredeyse akım vermez hâle gelir,
  • radyo iletimi (TX) imkânsızlaşır,
  • bazen LoRaWAN alımı bile imkânsızdır,
  • cihaz tamamen brownout döngülerine düşer.

Bu döngülerin her biri:

  • pili daha da tüketir,
  • pasivasyonu güçlendirir,
  • ESR’yi daha da artırır,
  • kimyasal yıpranmayı hızlandırır.

Sonunda 2400–2700 mAh’lik kapasite 200–400 mAh kullanılabilir kapasiteye iner; cihaz 1–2 yıl, bazen daha da az dayanır.

Rakiplerin cihazları “LoRaWAN çok tüketiyor” ya da “piller kötü” olduğu için arızalanmıyor. Pil fiziksel olarak tasarlanmadığı bir modda çalıştığı ve radyo modülü kararlı bir besleme alamadığı için ölüyorlar. Sonuç: brownout → join fırtınası → pil yıpranması → 12–24 ay sonra arıza.

Piyasadaki tipik bir LoRaWAN cihazının blok şeması: Li-SOCl₂ pil, mikrodenetleyiciyi (MCU) ve SX1272/76 radyo modülünü besleyen doğrusal bir LDO regülatörünü besler.

Piyasadaki tipik LoRaWAN cihazlarının mimarisi: pil (Li-SOCl₂) → doğrusal regülatör (LDO) → mikrodenetleyici (MCU) ve radyo modülü (SX1272/76)

Değiştirilebilir pil neden sahte bir çözümdür

Pil değişimi cihazın kendisinden pahalıya gelir

Gerçek koşullarda bir pil değişimi şunları içerir:

  • bir teknisyenin sahaya gitmesi,
  • tesise erişim,
  • gövdenin açılması,
  • yeni pilin takılması,
  • gövdenin kapatılması,
  • haberleşmenin kontrolü ve yeniden devreye alma.

Bu işlem çoğu zaman cihazın toplam fiyatının %40–100’üne mal olur. Yüzlerce ya da binlerce sensör içeren projelerde bu, devasa işletme maliyetlerine dönüşür.

Pil değişimi hızlı deşarjın nedenini ortadan kaldırmaz

“Pil çabuk bitiyor → değiştirilebilir yapalım.”

Ama sorun pilde değil. Sorun şurada:

  • radyo doğrudan Li-SOCl₂’den beslenir,
  • enerji tamponu (EDLC) yoktur,
  • ısı kayıplı bir LDO regülatörü kullanılır,
  • pil, normalin onlarca kat üzerindeki tepe akımlarıyla çalışır.

Başka bir deyişle, bu tür cihazlarda pil en başından itibaren kimyasıyla bağdaşmayan koşullarda çalışır. Pili değiştirmek aynı yıkıcı döngüyü yeniden başlatmaktan başka bir işe yaramaz.

Değiştirilebilir piller ağın bozulmasını hızlandırır

Pil değiştirildikten sonra cihaz:

  • ağa yeniden katılır,
  • kalibre edilene kadar kararsız çalışabilir,
  • bazen tekrarlayan brownout resetlerine düşer,
  • fazladan join paketleri üretir.

Büyük ağlarda bu şunlara yol açabilir:

  • yerel kanal tıkanıklığı,
  • ağ kalitesinin düşmesi,
  • diğer düğümlerden gelen mesajların kaybolması.

Yani değiştirilebilir pil aynı zamanda ağ kararsızlığının da kaynağıdır.

Cihazın döngüsel resetlerinin osilogramı: zamana göre besleme gerilimi ve akım, işaretçiler arasındaki ölçümlerle.

Verici açıldığında her 2,35 s’de bir döngüsel reset: besleme gerilimi 2,2 V’a düşer ve BOR’u tetikler. Nedeni doğrusal regülatördür: iletim sırasında üzerindeki gerilim düşümü MCU gerilimini BOR eşiğine kadar çeker.

Değiştirilebilir pil IoT fikrinin kendisini baltalar

LoRaWAN şu özelliklere sahip bir teknoloji olarak tasarlandı:

  • bakım gerektirmeyen,
  • saha ziyareti gerektirmeyen,
  • pil değişimi gerektirmeyen,
  • 10–15 yıllık pil ömrü sunan.

Bir cihaz düzenli bakım gerektiriyorsa, aslında bir IoT cihazı değil, yıllık servis döngüsü isteyen bir terminaldir.

Üretici için ucuz, müşteri için pahalı

Üretici için değiştirilebilir pil:

  • kolay,
  • ucuz,
  • hızlıdır.

Ama müşteri için şu anlama gelir:

  • yıllık maliyetler,
  • operasyonel karmaşıklık,
  • pil lojistiği,
  • personelin sahalara gitmesi,
  • insan hatası riski,
  • öngörülebilirliğin olmaması.

Bu, üretimdeki tasarrufun sistemin yaşam döngüsü boyunca büyük maliyetlere dönüştüğü klasik bir örnektir.

Değiştirilebilir pil temel sorunu, yani yanlış güç mimarisini çözmez. Akım tepeleri pilden geçtiği sürece, hücre değiştirilebilsin ya da değiştirilemesin, cihaz 1–2 yıl içinde arızalanır.

BatteryCare teknolojisi

BatteryCare teknolojisi, LoRaWAN cihazlarının erken yıpranmasının temel nedenlerini ortadan kaldırmak için geliştirilmiş, mühendislik ürünü bir güç mimarisidir. Pilin ve darbe güç kaynağının işlevlerinin ayrılmasına, yüksek verimli bir DC/DC dönüştürücüye ve mikrodenetleyici seviyesinde güç yönetimine dayanır.

Düşük akımların ve darbe akımlarının ayrılması

OrionM2M cihazlarında pil asla yüksek akım vermez. Tek görevi, Li-SOCl₂ kimyasının doğal çalışma moduna uyan 1–3 mA’lik sabit, düşük bir akım sağlamaktır. Güç mimarisi şöyle görünür:

  • Pil → kararlı, düşük akımlı bir modda çalışır
  • EDLC (süperkapasitör) → 40 ile 150 mA arasındaki tüm tepe akımlarını karşılar
  • Radyo modülü, sıfırın altındaki sıcaklıklarda bile gerilim çökmesi olmadan beslenir

Bu, gerilim çökmelerini, resetleri ve pilin erken yıpranmasını tamamen ortadan kaldırır.

Akım kontrollü, yüksek verimli DC/DC dönüştürücü

BatteryCare, TPS6274x ailesinden bir anahtarlamalı regülatör kullanır. Bu regülatör:

  • %94’e varan verime sahiptir,
  • ısı kayıplarını LDO’ya kıyasla neredeyse sıfıra indirir,
  • EDLC şarj akımını güvenli bir seviyede sınırlar,
  • çalışma moduna bağlı olarak 1,8–3,3 V’luk kararlı bir gerilim sağlar.

Temel fark:

  • pil, TX sırasında radyoyu BESLEMEZ
  • pil yalnızca EDLC’yi düşük bir akımla şarj eder
  • tepe akımının tamamını EDLC üstlenir

Bu, brownout döngülerinin nedenini kökünden ortadan kaldırır.

Yönetilen güç beslemesi ve pasivasyon koruması

Mikrodenetleyici, besleme seviyesini VSEL üzerinden kontrol eder:

  • 1,8 V: derin uyku
  • 2,3–2,5 V: ölçümler, sensörler
  • 3,0–3,3 V: LoRaWAN iletimi

Bunun sağladıkları:

  • minimum ortalama tüketim,
  • ısı kaybı olmaması,
  • −40 °C’de öngörülebilir davranış,
  • pilin her zaman optimum bölgesinde çalışması,
  • pasivasyonun bir sorun değil, bir avantaj hâline gelmesi.

Sonuç olarak cihazlar:

  • yıllarca kararlı çalışır,
  • depasivasyon gerektirmez,
  • join fırtınası yaratmaz,
  • erken yıpranmaz.

BatteryCare, pili darbe yüklerinden tamamen yalıtan tek mimaridir. LoRaWAN cihazları için gerçek anlamda 10–15 yıllık pil ömrünü mümkün kılan da tam olarak budur.

İlk açılışta tampon kondansatör şarj olurken pil akımının osilogramı.

İlk açılışta tampon kondansatörün tek seferlik şarjı. Tepe akımı 4,75 mA

“Pile paralel EDLC” neden bir hatadır

Piyasa, Li-SOCl₂ pillerin radyo modülünün darbe akımlarını iyi tolere etmediğini fark etmeye başladığında, mantıklı adım bir süperkapasitör (EDLC) eklemekti. Bazı üreticiler gerçekten de EDLC yoluna gitti, ancak kritik bir hata yaptı: onu pile basitçe paralel bağladılar. Sonuç olarak böyle bir devre:

  • temelde hiçbir şeyi çözmez,
  • hatta bazı durumlarda işleri daha da kötüleştirir.

Pil, EDLC’yi yine tepe akımıyla şarj etmek zorunda kalır

Süperkapasitör doğrudan pilin üzerindeyse:

  • cihaz açıldığında veya bir iletimden sonra boşalmış durumdadır,
  • pil gerilimine olabildiğince hızlı şarj olmaya çalışır,
  • şarj akımını yalnızca pilin ve kabloların iç direnci sınırlar.

Li-SOCl₂ için bu şu anlama gelir:

  • pil yine onlarca miliamper vermek zorunda kalır,
  • kurtulmak istediğimiz darbe modu geri döner,
  • gerilim çökmeleri olur,
  • MCU brownout’a girer,
  • cihaz resetlenir.

Başka bir deyişle:

EDLC eklemiş gibi oluruz, ama tepe akımı yine pilden geçer; yalnızca artık TX sırasında değil, süperkapasitör şarj olurken.

Pilin bakış açısından hiçbir şey kolaylaşmadı.

Brownout ortadan kalkmadı: yalnızca zamanda kaydı

Doğru bir mimaride EDLC:

  • yavaşça, sınırlı bir akımla şarj olmalı,
  • ve hızla deşarj olarak tepe akımını radyoya vermelidir.

“Pile paralel EDLC” devresinde ise tersi olur:

  • EDLC şarjı → hızlı
  • akım → yüksek
  • pil tam da şarj anında “çöker”

Sonuç:

  • cihaz beslemesini iletim sırasında değil,
  • hemen ardından ya da bir sonraki uyanışta kaybedebilir,
  • bu da davranışını daha da öngörülemez kılar.

Aslında brownout ortadan kalkmaz; yalnızca çalışma senaryosunun başka bir noktasına taşınır.

Süperkapasitör parazitik kayıplar ve kaçak akım ekler

EDLC ideal bir enerji deposu değildir. Şunlara sahiptir:

  • kaçak akım,
  • kendi kendine deşarj,
  • sıcaklığa bağımlılık.

Doğrudan pilin üzerinde duruyorsa:

  • pil EDLC’yi sürekli yeniden şarj eder,
  • radyo sessizken bile,
  • ek sabit kayıplar ortaya çıkar.

Başka bir deyişle:

Pili korumak yerine sabit, gizli bir deşarj yolu eklemiş oluruz.

Hücre gerilimi çalışma aralığının dışına çıkar

Doğrudan paralel bağlantıda: EDLC’deki ve pildeki gerilim aynıdır, şarj ve deşarj ani sıçramalara yol açar, radyo modülü ve MCU doğrusal olmayan geçici olaylarla karşılaşabilir.

DC/DC ve akım sınırlayıcı yoksa:

  • EDLC şarj olurken gerilim dalgalanabilir,
  • bu da mantık hatalarına,
  • kararsız radyo çalışmasına,
  • kısmen “rastgele” arızalara yol açar.

Li-SOCl₂ için bu senaryo daha da yıkıcıdır

Li-SOCl₂’nin özellikleri:

  • yüksek enerji,
  • düşük kendi kendine deşarj,
  • ama kesin olarak sınırlı bir akım aralığı.

Akım sınırlaması olmadan paralel bir EDLC bağlandığında:

  • pil, şarj darbeleriyle sürekli “sarsılır”,
  • pasivasyon kararsız davranır,
  • ESR artar,
  • kapasite daha da hızlı düşer.

Başka bir deyişle:

Güç beslemesini paralel bağlı bir EDLC ile “iyileştirmeye” çalışan bu tür cihazlar aslında pilin ölümünü hızlandırır.

Join fırtınası ortadan kalkmaz

Asıl hedefimiz join fırtınalarından ve resetlerden kurtulmaktır. EDLC hatalı çalıştığında:

  • cihaz yine periyodik olarak beslemesini kaybeder,
  • join prosedürünü yine tamamlayamaz,
  • ağı yine bitmek bilmeyen Join Request’lerle doldurur.

Yani LoRaWAN ağı açısından:

  • pile paralel EDLC’li bir cihaz, neredeyse EDLC’siz bir cihaz kadar kötü davranır,
  • ağ operatörü ve müşteri için hiçbir fark yoktur: ağ kirlenir ve cihaz kararsızdır.

Gerçekte nasıl yapılmalı

Doğru mimari:

  • pil → akım sınırlamalı bir DC/DC üzerinden → EDLC’yi düşük akımlarla şarj eder,
  • EDLC → tüm TX/RX darbelerini karşılayan yerel bir tampon,
  • radyo ve MCU doğrudan pilden değil, regüle edilmiş bir gerilimden beslenir.

Bu durumda:

  • pil asla 40–150 mA’lik tepe akımlarıyla karşılaşmaz,
  • EDLC onu doğrudan boşaltmaz,
  • ani gerilim düşüşleri olmaz,
  • brownout olmaz,
  • join fırtınası olmaz,
  • pil, tasarlandığı gibi 10–15 yıl dayanır.

Sadece EDLC eklemek yetmez. Süperkapasitör akım sınırlaması ve DC/DC olmadan pile paralel bağlanırsa sorunu çözmez, yalnızca başka bir yere taşır ve Li-SOCl₂’nin yıpranmasını hızlandırır.

BatteryCare devresi: Li-SOCl₂ pil, EDLC’yi bir TPS62740 ve bir direnç üzerinden şarj eder; EDLC, MCU’yu ve SX1272/76 radyo modülünü besler; MCU modu VSEL hattı üzerinden ayarlar.

BatteryCare güç mimarisi: pil (Li-SOCl₂) → TPS62740 → direnç → EDLC → mikrodenetleyici (MCU) ve radyo modülü (SX1272/76); MCU, TPS62740’ı VSEL hattı üzerinden kontrol eder

BatteryCare teknolojili OrionM2M güç mimarisi

Gerçek anlamda 10–15 yıllık pil ömrü

BatteryCare teknolojisi, OrionM2M LoRaWAN cihazlarının onlarca yıl çalışmasını “geliştirilmiş piller” sayesinde değil, her bileşenin kendi optimum rolünü üstlendiği doğru tasarlanmış bir güç mimarisi sayesinde mümkün kılar. Gerçek uzun ömür üç faktörün birleşiminden gelir:

  • pil darbe yüklerine maruz kalmaz,
  • radyo kararlı bir besleme ile çalışır,
  • enerji kayıpları minimumda tutulur.

Gerilim çökmesi yok, reset yok

Cihaz brownout’a girmez, çünkü:

  • tepe akımları her zaman EDLC’den gelir,
  • pil yalnızca düzgün, düşük akımlar görür,
  • DC/DC kararlı bir gerilim sağlar,
  • MCU ve radyo 1,8–3,3 V’luk kontrollü bir aralıkta beslenir.

Bunun sağladıkları:

  • kararlı bir uplink,
  • tüm sıcaklıklarda öngörülebilir çalışma,
  • join fırtınası olmaması,
  • döngüsel yeniden başlatmaların olmaması.

Resetlenmeyen bir cihaz pilini boşa harcamaz.

Güç yönetimiyle minimum tüketim

Ortalama güç tüketimi, gerçek pil ömrünün anahtarıdır. BatteryCare şunları sağlar:

  • derin uykuda 1,8 V besleme (daha düşük MCU tüketimi)
  • sensörler için düşürülmüş gerilim (doğruluk kaybı olmadan optimizasyon)
  • yalnızca iletim anında 3,0–3,3 V (gerçekten gerektiğinde)
  • %94’e varan DC/DC verimi (minimum ısı kaybı: enerji gövdeyi ısıtmaya değil, faydalı işe gider)

Bu etkiler bir araya gelerek hizmet ömrünü kat kat artırır.

Pil zamanın %100’ünde optimum modunda çalışır

En önemlisi: Li-SOCl₂ pil, radyo modülü olmayan bir mikrodenetleyiciyi besliyormuş gibi davranır: 1–3 mA’lik eşit, düşük ve kararlı bir akımla. Pil:

  • 50–150 mA vermez,
  • darbe modlarında deşarj olmaz,
  • gerilimin çökmesine izin vermez,
  • pasivasyon katmanını bozmaz,
  • ESR artışını hızlandırmaz.

Bu koşullarda piller:

  • sayaçlardaki gibi çalışır,
  • kapasitelerini onlarca yıl korur,
  • yılda %1’den az kaybeder,
  • bakım gerektirmez.

Başka bir deyişle, pil üreticisinin öngördüğü hizmet ömrü (10–15 yıl) nihayet tam olarak gerçekleşir.

BatteryCare bir “optimizasyon” değil, Li-SOCl₂ piller ile LoRaWAN radyosu arasındaki temel çatışmanın ortadan kaldırılmasıdır.

Pil darbe akımlarını görmeyi bıraktığında cihazlar, −40 °C’de bile bakım gerektirmeden 10–15 yıl kararlı çalışır.

Ek bir etki: sıfır işletme maliyeti

Uzun ömür yalnızca enerjiyle değil, ekonomiyle de ilgilidir:

  • pil değişimi yok,
  • saha ziyareti yok,
  • sökme yok,
  • yeniden devreye alma yok,
  • ağ arızası yok,
  • LoRaWAN altyapısında bozulma yok.

Bu tür cihazların toplam TCO’su, rakip cihazlarınkinden 3–7 kat daha düşüktür.

Tek bir iletimin osilogramı: pilden çekilen akım.

Bir iletimin yakınlaştırılmış görünümü. Maksimum pil akımı: 0,647 µA. Mavi daire iletimin kendisini, ok ise RX pencerelerinin açılışını gösterir.

Sonuç

Birçok LoRaWAN cihazının yalnızca 1–2 yıl dayanmasının pil kalitesiyle, standardın özellikleriyle ya da işletme hatalarıyla ilgisi yoktur. Sorunun kökü yanlış güç mimarisidir: Li-SOCl₂ pil, fiziksel olarak tasarlanmadığı darbe modlarında çalışmaya zorlanır. Gerilim çökmelerine, resetlere, join fırtınalarına, hızlı ESR artışına ve erken yıpranmaya yol açan da budur. BatteryCare teknolojisi bu çatışmayı devre tasarımı seviyesinde ortadan kaldırır. Pil yalnızca düşük akım bölgesinde çalışır, tüm darbeleri EDLC üstlenir ve yüksek verimli bir DC/DC dönüştürücü radyo modülüne ve mikrodenetleyiciye kararlı bir besleme sağlar. Bu yaklaşım brownout’u ortadan kaldırır, join fırtınalarını önler, pil kimyasını korur ve −40 °C’de bile cihazın öngörülebilir çalışmasını sağlar.

Sonuç, standardın vaatlerini gerçekten yerine getiren bir LoRaWAN cihazıdır: bakım, pil değişimi, arıza ve gizli işletme maliyeti olmadan 10–15 yıllık pil ömrü. BatteryCare klasik devrenin bir iyileştirmesi değil, LoRaWAN’ın gerçek amacını geri getiren yeni bir güç mimarisidir: güvenilir, kararlı ve gerçekten kendi kendine yeten, pille çalışan cihazlar yaratmak.

İndir BatteryCare: LoRaWAN cihazları için güç mimarisi (Rusça) Her dosyanın dili, adından sonra parantez içinde belirtilir: (İngilizce) veya (Rusça). PDF ← Tüm makaleler