揭露NB-IoT一块电池可用10年的秘密

现实中NB-IoT设备真的可以工作10年吗？你的NB-IoT设备可以吗？什么条件下才可以工作10年呢？

来源：物联网时空

NB-IoT有四大优势特征：

对于其中的低功耗优势，行内人都知道，可以工作10年。

可是现实中真的可以工作10年吗？你的NB-IoT设备可以吗？什么条件下才可以工作10年呢？

其实在3GPP标准在制定低功耗广域网技术的低功耗性能指标时，已经定义了工作10年的条件。本文我们来看看3GPP标准具体是怎么定义的，让吃瓜群众明白真相（只想安心吃瓜的可以绕过了）。

3GPP TR45.820中完整介绍了可用10年的条件，具体来说主要有以下条件：

条件1：电池容量

标准中明确要求，电池容量为5Wh的情况下，使用时长要求可达10年。

对于手机、智能穿戴等普遍使用的锂聚合物电池，5Wh对应约1350mA。对于干电池，大约相当于3节7号电池或1节5号电池，这就是平时常说的一节AA电池可以使用10年的由来。

条件2：电池利用率

假设电池利用率为100%，即不考虑任何老化、能量转换损失等。

条件3：T3314和T3324时长(终端何时进入PSM状态)

从评估模型中可以看出，假设终端在收发完数据之后立即进入IDLE状态(T3314=0)，再过20s(T3324)后进入PSM模式。对于NB-IoT，T3314和T3324是网络侧指定的，核心网可以配置。

条件4：数据量

数据量的多少直接影响收发时间，进而影响到工作时长。标准中规定，10年寿命按照只有终端主动上报数据、网络侧不下发数据的场景来衡量。

每天上报的频次：分2小时一次和24小时一次两种场景。

每次上报的数据量：

UL：分50B和200B两种场景。

DL：29B或65B。即只是ACK包，无数据传输。

条件5：终端架构

显然，虽然没有明说，3GPP标准定义的功耗模型中是一个只有NB-IoT数据收发基本功能的终端，没有GPS定位、sensor数据采集等功能(或者说没有包含这部分器件的功耗)。这是一个隐性条件。

条件6：带宽及部署方式

基于200KHz带宽，独立部署方式。

评估结果：基于上述条件，3GPP也给出了评估结果，如下表。可以看出，要确保在增强覆盖模式2下5Wh电池也满足10年寿命要求，数据收发频率要求是每天上报1次、数据量<=200B。

说明：

3GPP在定义10年寿命要求时，并没有限定必须是NB-IoT技术，实际上EC-GSM、NB-CIoT均属于3GPP定义的可工作10年(或者说是要求可工作10年)的技术。

到这里就基本把工作10年的场景、条件介绍完了。现实中受诸多因素的影响，一节AA电池其实并不可能工作10年，这些因素包括：

• 电池能量利用率不可能是100%，一般是50%~90%；

• 数据收发频率和数据量往往>200B/天；

• 终端设备带有传感器等耗电器件(往往比NB-IoT本身的电量消耗还要多)；

• 基站和核心网参数往往不是以终端功耗最低这一个指标来配置的；

• ...... 

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