Varför Signalstyrka Avgör Batteriprestanda
Signalstyrka mäts genom RSSI (Received Signal Strength Indicator) och anges i dBm (decibel relativt 1 milliwatt). Detta värde visar hur väl en sensors radiosignal tas emot vid LoRaWAN-gatewayen. Skalan använder negativa värden där närmare noll indikerar bättre signal.
| RSSI-intervall | Signalkvalitet | Spridningsfaktor | Betydelse |
| -40 till -70 dBm | Utmärkt | SF7 | Kort avstånd eller fri sikt till gateway |
| -71 till -90 dBm | Godtagbar | SF9-10 | Väggar, våningar eller avstånd försvagar signalen |
| -91 till -120 dBm | Kritisk | SF11-12 | Sensorn kämpar – omsändningar sannolika |
| VIKTIGT | RSSI påverkar inte bara datatillförlitlighet – det styr direkt energiförbrukningen per sändning och därmed batterilivslängden. |
2. Adaptiv Datahastighet i LoRaWAN
LoRaWAN använder Adaptiv Datahastighet (ADR) där nätverksservern kontinuerligt övervakar signalkvalitet och instruerar varje sensor att använda de mest effektiva radioinställningarna för sin miljö.
ADR-funktionalitet
- Stark signal (RSSI > -70 dBm) → nätverket tilldelar SF7 (snabbast, lägst energi)
- Medelhög signal (-70 till -90 dBm) → nätverket ökar till SF9 eller SF10
- Svag signal (< -90 dBm) → nätverket tilldelar SF11 eller SF12 (långsammast, högst energi)
- Mycket svag signal → sensorn kan sända om samma paket 2-3 gånger per cykel
Energikostnaden för Högre Spridningsfaktorer
Varje steg uppåt i spridningsfaktor fördubblar ungefär sändningstiden för varje paket. Eftersom radiosändning är den klart största energiförbrukaren i en batteridrivna sensor får detta en sammansatt effekt på batteritiden.
| Spridningsfaktor | Sändningstid (ca.) | Energi vs SF7 | Batterilivspåverkan |
| SF7 | ~56 ms | 1× | Referens |
| SF8 | ~103 ms | 2× | +100% |
| SF9 | ~185 ms | 3.3× | +230% |
| SF10 | ~370 ms | 6.6× | +560% |
| SF11 | ~741 ms | 13× | +1,200% |
| SF12 | ~1,483 ms | 26× | +2,500% |
3. Elsys ERS Lite — Batterispecifikationer
Elsys ERS Lite är en kompakt inomhusmiljösensor som använder ett enda AA Litium 3.6V batteri (Saft LS14500 eller motsvarande, ~2,400 mAh).
Energibudget Uppdelning
| Driftläge | Strömförbrukning | Varaktighet | Kommentar |
| Djup viloläge | ~5 µA | ~14.9 min/cykel | Mellan sändningar |
| MCU uppvakning + mätning | ~2 mA | ~200 ms/cykel | Sensoravläsning |
| LoRa TX (SF7) | ~40 mA | ~56 ms | Bästa signalfall |
| LoRa TX (SF9) | ~40 mA | ~185 ms | Typisk inomhussignal |
| LoRa TX (SF12) | ~40 mA | ~1,483 ms | Värsta signalfall |
Vid SF7 med 15-minuters intervall tillbringar sensorn över 99.9% av tiden i djup viloläge. När spridningsfaktorn ökar växer den aktiva radiotiden per dag betydligt, vilket accelererar batteriförbrukningen.
4. Beräkning av Batteritid
Steg 1 — Sändningar per dag
| 96 sändningar/dag = (24 timmar × 60 min) / 15 min intervall |
Steg 2 — Energi per sändning (SF9 exempel)
Varje sändning består av: viloström mellan cykler + sensormätning + LoRa radiosändning.
| E_tx = (40 mA × 185 ms) + (2 mA × 200 ms) + (0.005 mA × 900 s) ≈ 12.9 mAh/dag |
Vid SF7 (RSSI > -70 dBm): E_tx ≈ 7.2 mAh/dag → batteritid ≈ ~6.5 år
Vid SF9 (RSSI ≈ -80 dBm): E_tx ≈ 12.9 mAh/dag → batteritid ≈ ~4.0 år
Vid SF12 (RSSI < -100 dBm): E_tx ≈ 30+ mAh/dag → batteritid ≈ ~1.1 år
Steg 3 — Batteritidsformel
| Batteritid (år) = Batterikapacitet (mAh) / (Daglig Förbrukning (mAh/dag) × 365) |
Referens Batteritidstabell
| RSSI (dBm) | ADR-inställning | Beräknad Batteritid | Byten / År (1,000 sensorer) |
| -40 | SF7 | 7.5 år | 133 |
| -60 | SF7 | 6.5 år | 154 |
| -75 | SF8 | 5.0 år | 200 |
| -80 | SF9 | 4.0 år | 250 |
| -90 | SF10 | 2.8 år | 357 |
| -100 | SF11 | 1.8 år | 556 |
| -110 | SF12 | 1.1 år | 909 |
| -120 | SF12 + retrans | 0.6 år | 1,667 |
5. Årlig Kostnadsmodell
Den totala årliga kostnaden för batteriunderhåll består av två komponenter:
| Kostnadskomponent | Använt Värde | Formel |
| Batteri (AA Litium) | SEK 50 per sensor | Byten/år × SEK 50 |
| Arbetstid (tekniker) | SEK 420/timme, 20 min/byte | Byten/år × (20/60) × SEK 420 |
| Arbetskostnad per byte | SEK 140 | 20 min × SEK 420/60 min |
| Total kostnad per byte | SEK 190 | SEK 50 + SEK 140 |
Årlig Kostnadsformel
| Årlig Kostnad (SEK) = (1,000 / Batteritid i år) × (SEK 50 + (20/60 × SEK 420)) |
Kostnadsjämförelse efter Signalkvalitet
| RSSI | Batteritid | Byten / År | Batterikostnad | Arbetskostnad | Totalt / År |
| -60 dBm | 6.5 år | 154 | SEK 7,700 | SEK 21,560 | SEK 29,260 |
| -80 dBm | 4.0 år | 250 | SEK 12,500 | SEK 35,000 | SEK 47,500 |
| -100 dBm | 1.8 år | 556 | SEK 27,800 | SEK 77,840 | SEK 105,640 |
| -120 dBm | 0.6 år | 1,667 | SEK 83,350 | SEK 233,380 | SEK 316,730 |
| PÅVERKAN | Förbättring från RSSI -100 dBm till -60 dBm sparar cirka SEK 76,000 per år för 1,000 sensorer. En enskild tilläggs-LoRaWAN-gateway kostar SEK 3,000-8,000 – den betalar sig själv inom veckor. |
6. Vad Kan en Fastighetsförvaltare Göra?
Förbättra RSSI med 10-20 dBm genom kostnadseffektiva åtgärder:
- Flytta befintlig gateway högre upp (varje våningsplan = ~3-5 dBm förbättring)
- Placera gateway bort från metallskåp, hisschakt och elcentraler
- Installera en utvändig eller taksmonterad riktantenn
- Lägg till en andra LoRaWAN-gateway för att täcka problematiska zoner
- Använd antennförlängningskabel för att nå bättre monteringsplatser
Övervaka och agera proaktivt med plattformen:
- Sätt RSSI-larmtrösklar – få meddelanden när en sensor sjunker under -85 dBm
- Använd batterispänningstrender för att förutse byten 3-6 månader i förväg
- Planera gruppbyten per våning eller zon för att minimera teknikerförflyttning
- Granska gateway-täckningskartan efter byggnadsrenoveringar
7. Sammanfattning
| Variabel | Värde / Antagande |
| Sensormodell | Elsys ERS Lite (inomhusmiljö) |
| Batterityp | 1× AA Litium 3.6V, ~2,400 mAh |
| Sändningsintervall | Var 15:e minut (96×/dag) |
| Protokoll | LoRaWAN 868 MHz, ADR aktiverat |
| Flottastorlek | 1,000 sensorer |
| Batteri enhetskostnad | SEK 50 per sensor |
| Arbetstid för byte | 20 minuter per sensor |
| Teknikertaxa | SEK 420/timme → SEK 140 per byte |
| Batteritidsmodell | Interpolerad från Elsys datablad + LoRa lufttidskalkylator |
| Modellerat RSSI-intervall | -40 dBm (utmärkt) till -120 dBm (kritisk) |
Denna analys producerades med hjälp av plattformen för IoT-övervakning. För frågor om din specifika installation, gateway-täckning eller batteriovervakningskonfiguration, kontakta din IoT-konsult hos IoT AB.