LTE-M 和 NB-IoT 中的 PSM 和 eDRX 功能
图示：© IoT For All → IoT面临的主要挑战之一是为部署的设备提供持续的供电。传统的蜂窝网络是围绕个人计算设备设计的，用户可以方便地为其充电。但在IoT领域，很难找到类似的方法，因为你可能会部署成千上万的设备，这些设备通常缺乏定期的物理维护。我们来探讨两种可能的解决方案——PSM和eDRX，特别是在NB-IoT和LTE-M这类低功耗广域网技术中的应用。什么是PSM？PSM是“省电模式”的缩写，这是蜂窝网络中专为IoT设备设计的一项新功能。正如其名称所示，它允许处于空闲状态的设备进入低功耗模式，从而在设备未使用时最大程度地节省能量。该功能提供了更高的控制能力，用户可以控制何时以及使用多少电量。PSM是保持能源相关成本低、减少特定网络流量以及延长设备寿命的关键。PSM提供了对功能的完全控制，允许用户根据自己的规则和需求启用或禁用。什么是eDRX？与PSM类似，eDRX也是蜂窝网络的节能功能。不过，它最初是为移动设备设计的，而不是专门针对IoT行业。eDRX和PSM的区别在于设备连接到网络的方式。它允许设备根据需要断开和重新连接网络，从而减少漫游时间，进而减少耗电量。eDRX是一种可以持续几分钟、几小时，甚至几天的睡眠模式。和PSM一样，eDRX也可以让用户设备进行控制，允许用户设定启用该功能的规则和要求。延长电池寿命的重要性 PSM和eDRX对IoT设备（尤其是电池供电设备如传感器）来说是至关重要的特性，原因有以下几点。首先，可以延长电池寿命的特性减少了设备的维护需求。例如，设备不再需要频繁连接充电器。结果是电池更换成本降低，并且减少了需要与设备进行物理交互的频率。其次，保持蜂窝网络上的功耗较低，通常意味着减少该设备对网络的使用甚至完全关闭，从而节省宝贵的带宽，使网络对其他用户更快更高效。像PSM和eDRX这样的功能可以长期节省能源和维护成本，随着IoT设备数量的增加，这一点变得越来越有价值。最后，延长电池寿命也有助于延长设备的使用寿命。并非所有电池供电的传感器和设备都配备了可更换电池，而且即使可以更换，它们也不一定部署在易于访问的位置。延长电池寿命有助于缓解这些挑战。NB-IoT和LTE-M的节能特性 NB-IoT的全称是窄带IoT，其网络本质上是低功耗的蜂窝连接。它们使用与5G和LTE连接不同的蜂窝信道，为IoT设备提供一种专有的低功耗选项。LTE-M和LTE Cat M1是类似的IoT网络选择，它们设计时就考虑了低功耗特性。这些是低带宽网络，意味着它们一次只允许用户设备发送小数据包。然而，对于IoT设备如传感器来说，这已足够。这可以防止设备因不必要的网络能量消耗而耗尽电池。Velos IoT PSM的实现 PSM本质上就是IoT设备的“睡眠模式”。因此，IoT设备（特别是传感器）不需要全天候保持与蜂窝网络的完整连接。相反，PSM会大部分时间让设备处于睡眠状态。设备会定期连接网络以发送数据，空闲时接收数据和指令，然后返回由PSM引起的睡眠模式。要启用PSM，网络和移动设备都需要支持该功能。在Attach（注册）或Tracking Area Update（跟踪区域更新）过程中，移动设备通过与网络协商两个计时器来激活PSM——T3324激活计时器和T3412扩展周期性跟踪区域更新计时器。网络可以接受这些计时器值，也可以设置新的值。如果网络不支持PSM，还可以完全拒绝该请求。这两个计时器之间的差值表示设备在省电模式中可以停留的时间（T3412 – T3324）。Velos IoT eDRX的实现 与PSM不同，eDRX处理的是空闲模式，而不是进入睡眠模式。它允许终端用户微调设备何时进入空闲模式、空闲模式中可用的功能以及该模式下的能耗。eDRX的可用性取决于运营商。首先，用户设备在ATTACH和TAU（跟踪区域更新）过程中请求eDRX的参数。然后，移动网络可能会根据网络配置接受或拒绝用户设备的请求。网络还可以提出与请求不同的eDRX参数。但设备必须始终应用网络传输的参数。一旦设备和网络成功协商了eDRX参数，网络就会知道何时可以联系并寻呼该设备。在eDRX期间，发送到设备的任何数据或消息都会被暂存，并在网络接收器恢复开启时交付给设备。Velos IoT 这些功能的缺点 虽然PSM和eDRX可以成为IoT业务的可靠解决方案，但它们也有一些缺点。你的运营商可能不提供这两种技术之一。另外，启用PSM的设备在固定的时间间隔内将无法访问，这在某些情况下可能会成为一个问题。TweetShareShareEmail CellularConnectivityLTE-MNB-IoT → CellularConnectivityLTE-MNB-IoT
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