Pregunta sobre la duración de la batería de la etiqueta RF activa de 433 MHz

Estoy explorando el mundo del sistema RTLS y tratando de producir uno por mi cuenta. Elegí la frecuencia de 433 Mhz por sus capacidades de penetración y produje un transceptor MCU de la familia CC430 TI de montaje en PCB, dos antenas de PCB de un cuarto de longitud para reducir los problemas de rumbo en las mediciones de RSSI y una batería de 250 mA. En este momento, la etiqueta está transmitiendo un paquete de 30 bytes (utilizando el protocolo de comunicación SimpliciTi de TI) con 0 dBm cada minuto a una velocidad de datos de 1,2 kbaude. Los receptores usan prácticamente el mismo circuito, excepto que montan una antena de pato de goma dipolo de longitud media y están conectados a la línea de alimentación.

La baliza enviada por la etiqueta sirve para una trilateración confiable en un rango de 30 metros en interiores con paredes de concreto esporádicas y delgadas (10 cm)

Mis experimentos muestran que la batería se agota por completo justo después de 3 días de transmitir una baliza cada minuto, lo que probablemente se deba a la tasa de datos extremadamente baja utilizada (que sospecho que tiene un impacto en la precisión de las lecturas debido a un pequeño fenómeno de desvanecimiento y multitrayecto).

Me gustaría tener algunos consejos sobre las mejores prácticas para prolongar la vida útil de la batería en una aplicación de RF como la que describí sin comprometer demasiado la precisión de las lecturas de RSSI y sugerencias sobre cómo y qué instrumentos puedo emplear para probar dicho drenaje. La duración deseada de la batería para la etiqueta es de 6 meses.

Respuestas (2)

Es difícil decir exactamente qué está fallando en su configuración, pero diseñé etiquetas RFID activas de 434 MHz que enviaban un paquete cada 10 segundos y funcionaban durante todo un año con una batería CR2032.

30 bytes es mucho más de lo necesario para la identificación básica. Nuestras etiquetas enviaban alrededor de 80 a 90 bits por paquete, lo que dependía un poco de los datos. Eso fue suficiente para una identificación única de 32 bits, algunos bits de información de estado, una suma de verificación CRC de 20 bits y el preámbulo habitual y demás.

El uso de un módulo de comunicación de RF completo tampoco es apropiado si la potencia total es una prioridad. Usamos un chip transmisor desnudo y lo activamos/desactivamos directamente mediante el firmware. Esto no es tan difícil. En un caso, todo esto lo hizo un PIC 10F202, y solo usó alrededor de 3/4 del espacio del código.

Asumiendo que es una batería de 250 mAh, eso es bastante pequeño...

Estrategias que miraría:

  • ¿Cuál es el consumo de energía en espera cuando la unidad no está transmitiendo? Debería ser posible reducir esto a microamperios.
  • ¿Cuál es el consumo de energía de transmisión? ¿Se puede reducir esto? (por ejemplo, al reducir la potencia de TX, transmisiones más cortas)
  • ¿Se puede reducir la frecuencia de las transmisiones? ¿Se pueden activar bajo demanda?
  • ¿Puedes conseguir una batería más grande?
Buena pregunta. La potencia en espera es de aproximadamente 3,5 mAh. La frecuencia de transmisión no se puede reducir más de una vez por minuto. Activar transmisiones a pedido significaría que el chip debería estar escuchando activamente todo el tiempo y supongo que es mejor despertarse y enviar paquetes.
Eso es bastante alto para el modo de espera: le da 71 horas de tiempo de espera , incluso antes de permitir la transmisión de energía.
Mala mía, quise decir 0.035mAh
Er: mAh (miliamperios hora) es una medida de la capacidad de la batería, no de la corriente, que debería ser mA; ahora estoy confundido, porque 0.035 mA es muy bueno para el modo de espera. ¿Cuál es el consumo de energía al transmitir?
de hecho, la corriente es de 0,035 mA. La potencia cuando se transmite es increíblemente más alta (en el rango de 84mA pero el valor fluctúa bastante). Sospecho que me he equivocado con el diseño del circuito de alguna manera. Todavía se mantiene la solicitud de mejores prácticas
El CC430 debería tener una corriente TX de ~20mA a 0dBm a 433MHz, 84mA es demasiado y puede dañar la batería.