Energieeffizienzsteigerung
Energieffiziente Kommunikation
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Wie lässt sich die Lebensdauer von Batterien in Mobilfunknetzen verbessern?
Die Challenge für batteriebetriebene Sensoren im Internet der Dinge besteht darin, so lange wie möglich mit der vorhandenen Energie auszukommen. Das lässt sich auf vielen Wegen erreichen. Am Einfachsten ist es, ein Gerät nur zeitweise eingeschaltet zu lassen, die übrige Zeit verbringt es im Schlafmodus. Da es aber im Ruhemodus nicht erreichbar ist, müssen Entwickler einen guten Kompromiss zwischen Datenaktualität und Ruhezeiten finden.
In dieser Whitepaper-Serie beleuchten wir einige Aspekte rund um das Thema Energiesparen. Wir erläutern, wie Sie die maximale Laufzeit für Ihre Geräte erreichen können und wo Hindernisse zu erwarten sind. Ein wichtiger Faktor für den Energieverbrauch eines IoT-Geräts ist die Datenmenge, die bei jeder Kommunikation übertragen wird. Je mehr Daten, desto länger muss das Gerät aktiv bleiben und desto größer ist der Stromverbrauch. Deshalb erklären wir zwei Funktionen zum Stromsparen. Zusätzlich beschäftigen wir uns mit der Wahl des passenden Kommunikationsprotokolls, das maßgeblich zur Lebensverlängerung von batteriebetriebenen Sensoren beitragen kann.
Was erwartet Sie in unserer Whitepaper-Serie?
TEIL 1: Energie sparen mit dem richtigen Hardware-Setup
Im ersten Teil des Whitepapers beschäftigen wir uns mit dem Prozess der Netzwerksuche und -registrierung. Wo gibt es hier Möglichkeiten, Energie zu sparen und wie kann der IRAT-Timer dabei behilflich sein? Des Weiteren erklären wir zwei Funktionen zum Stromsparen – „Power Saving Mode“ (PSM) und „Extended Discontinuous Reception“ (eDRX) - und zeigen deren Möglichkeiten und Grenzen auf.
TEIL 2: MQTT, CoAP und LwM2M - die schlanken Protokolle für das IoT
In Teil 2 werden die drei oben genannten „schlanken“ Protokollen behandelt, deren Funktionen, im Gegensatz zu PSM und eDRX, nicht von den einzelnen Netzbetreibern abhängen. Wir erklären MQTT, das sich an eingebettete Geräte in Nicht-TCP/IP-Netzwerken richtet, CoAP, ein verbindungsloses, paketorientiertes Protokoll, das sich mit mehreren Servern verbinden kann und LwM2M, das auf CoAP basiert und Elemente der Geräteverwaltung beinhaltet.
TEIL 3: 1NCE Data Broker: Mehr Akkulaufzeit unter NB-IoT und LTE-M
Die Wahl eines geeigneten Kommunikationsprotokolls mit NB-IoT und LTE-M (Cat M1) Mobilfunk kann wesentlich dazu beitragen, die Lebensdauer von batteriebetriebenen Sensoren zu erhöhen. Optimal konfiguriert können diese Maßnahmen zusätzliche Energieeinsparungen erzielen - mehr als wenn nur netzbasierte Aktivitätsintervalle über PSM oder eDRX allein genutzt werden. Das überprüfen wir mit einem Test Setup in Teil 3.