International Science and Technology Journal

Published by

Under supervision of


Open Access Journal

ISSN: 2519-9854 (Online)

ISSN: 2519-9846 (Print)

DOI: www.doi.org/10.62341/ISTJ

A peer-reviewed and open access journal concerned with publishing researches and studies in the field of applied sciences and engineering

Published by

Under supervision of

Energy Efficiency Evaluation of the E32-433T20DC Ebyte LoRa Module in Battery-Powered IoT Applications

Researcher(s):
  • Salehedin Rehan
  • Ahmed Alkabair
  • Esraa Hassan
Institution:University of Zawiya, Department of Electrical and Electronic Engineering
Al-Asas Al-Mateen for Technology and Modern Systems, R&D, Zawiya, Libya
University of Zawiya, Department of Electrical and Electronic Engineering
Field:الهندسة الكهربائية و الالكترونية وهندسة الاتصالات
Published in:25th volume - April 2021
الملخص
تقدم هذه الورقة تقييمًا لكفاءة احدث وحدة اتصال ذات النطاق الواسع من حيث استهلاكها للطاقة في تطبيقات انترنت الاشياء. على وجه التحديد, يتم تقييم الوحدة النمطية E32-433T20DC Ebyte LoRa. اولا تم تصميم نموذج اختبار مناسب لغرض فهم القدرات و الحدود العملية للوحدة. يتضمن نموذج الاختبار من اعداد اتصال احادي الاتجاه باستخدام الوحدة المستهدفة في الجانب المرسل و المستقبل على سوى. كما تتضمن متحكم دقيق لبرمجة و تحليل الاشارات و شاشة OLED للعرض و راسم الاشارة الرقمي الSiglent SDS1202X-E المستخدم لتحليل و دراسة اشارات الطاقة المستخدمة لتغذية وحدات الاتصال. تم تصميم نموذج الاختبار لتمكين التقييم الدقيق لمتطلبات الطاقة لكل من عقد الإرسال والاستقبال في أوضاع وظيفية مختلفة. هذه الأوضاع هي؛ الوضع العادي، ووضع السكون، ووضع توفير الطاقة، ووضع الاستيقاظ. بالإضافة إلى ذلك, يتم أيضًا تحليل التقلبات في استهلاك إشارة الطاقة لفهم الوقت اللازم للانتقال من وضع إلى آخر. هذا جانب مهم للغاية يجب أخذه في الاعتبار عند اتخاذ قرار بشأن جدوى هذه الأوضاع من الناحية العملية.
Abstract
This paper presents an energy efficiency evaluation of a state-to-the-art Low Power Wide Area communication module used in IoT applications. Specifically, the E32-433T20DC Ebyte LoRa module is used. A proper testbed is first designed to understand the module real capabilities and boundaries. The testbed comprises of a one-way communications setup using two LoRa modules, an MCU, an OLED display, and the Siglent SDS1202X-E digital Oscilloscope. The LoRa modules are used one as a transmitter and the other as a receiver. The testbed is designed to enable accurate evaluation of the power requirements of the both sending and receiving nodes in various functional modes. These modes are; the Normal mode, the Sleep mode, the Power saving mode, and the Wake-up mode. In addition, the energy consumption fluctuations in the power signal are also analyzed to further understand the time required to transit from one mode to another. This is a very important aspect to take into consideration when deciding on the feasibility of these modes.