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Come gestire le batterie dei beacon

La gestione della batteria è uno degli aspetti più importanti da valutare in ogni progetto che coinvolga l’uso dei beacon. Ormai i primi progetti pilota hanno superato il primo anno di vita e si stanno avvicinando al momento della prima (costosa) sostituzione di massa delle batterie; inoltre chiunque stia progettando un lavoro sui beacon, dovrebbe porsi qualche domanda sulla loro manutenzione, in quanto può essere un momento critico per qualsiasi lavoro.

Noi di Beaconitaly abbiamo contattato Valter Foresto di iBlio, azienda torinese produttrice di beacon, per parlare proprio di questo argomento fondamentale.

Quali sono le problematiche che possono subire le batterie di un beacon?

Le problematice sono principalmente 4: l’influnza della temperature, l’autoscarica, le questioni tecniche (reperibilità, costo, ingombro, prestazioni), l’impatto ambientale e il loro smaltimento.

Per quanto riguarda il primo punto, la capacità delle batterie tipicamente decresce al diminuire della temperatura operativa ed il range di temperatura operativo va da -40 a +85 °C per le batterie “coin battery” tipicamente usate nei dispositivi BLE come i beacons.

Sull’autoscarica, bisogna considerare che le batterie subiscono nel tempo una perdita della propria capacità, ma questo parametro è da considerarsi importante solo per lunghi periodo di stoccaggio in cui queste non sono operative. Questo parametro ha scarsa influenza quando queste sono operative in quanto il consumo medio operativo è tipicamente ben maggiore di quello dovuto all’autoscarica.

La reperibilità commerciale delle batterie è un parametro da considerare attentamente. Molto importanti sono le prestazioni in termini di “capacità”, intesa come quantità di corrente fornibile nel tempo ed espressa quindi in ampere-ora (Ah o suoi millesimi mAh), l’ingombro che influenza le dimensioni finali del prodotto ed i costi che sono legati essenzialmente ai tre parametri appena descritti.

Le capacità tipiche delle batterie usate nei dispositivi BLE come i Beacons sono le seguenti :

  • Batterie tipo “coin cells” CR2032 220mAh, CR2450 500mAh, CR2477 1000mAh
  • Batterie tipo “AA” da 1.5V usate in coppia da 2000mAh, da 3V al Litio da 3000mAhInfine, l’ impatto ambientale e lo smaltimento delle batterie sono un problema di portata planetaria.

Cosa consigliate, a chi possiede già dei beacon, per garantire la funzionalità della batteria il più a lungo possibile.

Sono quattro i consigli da fornire:

1) Usare un periodo di advertisement il più lungo possibile compatibilmente con la responsività desiderata dell’azione associata alla rilevazione del beacon.

2) Impostare la potenza RF emessa dal dispositivo BLE in funzione dell’ effettivo raggio massimo richiesto dalla propria applicazione (qui un riferimento)

3) Il numero di bytes trasmessi in un pacchetto BLE dipende dal tipo di advertisement (iBeacon, Eddystone-UID, Eddystone-URL, Eddystone-TLM, Sensori/Attuatori, Sicurezza, ecc) ed influenza direttamente il consumo di energia, maggiori informazioni trasmesse portano ovviamente a maggiori consumi.

4) Il pacchetto di advertisement è tipicamente trasmesso sui 3 canali standard previsti dal BLE ad ogni periodo di advertisement. Configurare 2 canali invece di 3 aumenta di 1/3 la durata della batteria, e di 2/3 se usato un canale solo. Questa tecnica è da usare però con accortezza in quanto gli scanners / clients BLE normalmente scansionano tutti e tre i canali e quindi riducendo il numero di canali si riduce la responsività degli scanner.

Chi deve realizzare un progetto che prevede l’utilizzo dei beacon, deve considerare il consumo naturale della batteria nel tempo e la loro sostituzione, soprattutto in caso di grandi quantità di dispositivi. Quali sono le indicazioni da seguire?

Quanto detto in risposta alle due domande precedenti va considerato attentamente oltre a definire una procedura di approvvigionamento preventivo e sostituzione programmata del parco batterie dei dispositivi in campo.

Il fatto che i dispositivi BLE come i beacon siano in grado di inviare autonomamente informazioni sullo stato della batteria è così fondamentale per chi deve gestirne in campo l’operatività. Da questo punto di vista i prodotti che forniscono tali informazioni, localmente o via Internet, sono assolutamente da preferire.

Come produttore di beacon, cosa proponete come nuove soluzioni per un miglioramento della batteria?

Oltre ai suggerimenti visti ai punti precedenti, e soprattutto quanto detto in merito all’ impatto ambientale ed allo smaltimento, le batterie dovrebbero essere usate quando non se ne può fare a meno. Quanto detto ha portato iBLio ad essere il primo produttore al mondo a realizzare dispositivi BLE alimentabili, oltre che a batterie di lunga durata, anche a Celle Solari e tramite Wireless Power Transfer che alleviano entrambe molte delle problematiche descritte in precedenza ed eliminano le problematiche di gestione, manutenzione e smaltimento delle batterie.

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