LPWAって本当にローパワーなの!? Sigfox端末(Inosensor ES Devkit)が本当に低消費電力か測定してみた!


LPWAって本当にローパワーなの?

LPWA(ローパワーワイドエリア)の、ワイドエリアはなんとなく体感できているのですが、ローパワーは怪しい気がしたので、測定してみました!

Inosensor ES Devkit って何?

実際に測定した機械は、Inosensor ES Devkit という、Sigfox無線モジュール搭載の基板です。

今回は、これの消費電力を測定してみました!

電源を用意しよう!

まず最初に、電源を用意します。電池とかだと使ってるうちに弱くなったりするので、安定化電源を用意しましょう。

今回は、菊水電子工業 コンパクト直流安定化電源PMX35-3A(0~35V/0~3A)を使います。DMM.make AKIBAでお借りしました。ちなみに、記事執筆時点では、Amazonで ¥64,020 の機械です。

これで、指定した電圧の電気を流すことができます! 今回は、写真にあるように 3.00V に設定しています。

ちなみに、この機械でも電流を測ることができるのですが、小数点第三位までしか測れません。なので、デジタルマルチメーターを用意して電流を計測しましょう。

デジタルマルチメーターを用意しよう!

次に、デジタルマルチメーターを用意します。

今回は、KEYSIGHT 34465A デジタルマルチメータ、6?桁、高性能Truevolt DMMを用意しました。ちなみに、記事執筆時点では、Amazonの商品名がバグってます・・・。お値段はAmazonで ¥380,279の機械です。こっちは購入したやつです、色違いなのかな。

早速やってみよう!

こんな感じで装置をつないで実験します。ぶっちゃけ仕組みがあんまり良くわかっていないのですが、安定化電源から出ているケーブルと Inosensor ES Devkitの電源のあいだに、デジタルマルチメーターを繋ぐことで、電流が計測できるようになる感じです。

ちなみに、DMM.make AKIBAの窓際の部屋で実験しました!

測定開始!

まずは、安定化電源のOUTPUTボタンを押します。すると、デジタルマルチメーター経由でInosensor ES Devkitが起動します。あとは、起動直後のデータ送信が終わるまで少し待ちましょう。LEDが消えたら、待機状態です。はたして、待機中の電流はどのくらいなのでしょうか・・・?

なんと! 0.018mAでした! 写真がさっきと同じなので、すごさが伝わらないかもしれませんが、なんとなくすごそうです。

計算してみよう!

Inosensor ES Devkitは、単3アルカリ電池を2個、直列で使用します。電池1個が1.5Vなので、直列に使うことで3.0Vになるからです。

パナソニックのホームページによると、単3アルカリ電池の場合は、100mAで約20時間使用できることがわかります。

放電電流 * 定電流連続放電時間 = 電池容量(mAh)

という公式に、あてはめて電池容量を計算してみると

単3アルカリ電池の電池容量
100mA * 20時間 = 2000mAh

単3アルカリ電池の電池容量が計算できます。

待機中の電流(0.018mA)で、何時間使えるか計算すると・・・

単3アルカリ電池利用時の待機可能時間
2000mAh / 0.018mA ≒ 111,111時間

約11万時間使えるということになります!

時間を年に変換
111,111時間 / 24時間 / 365日 ≒ 12年

ということで、待機するだけだったら12年持つみたいです! これは凄いですね!

電波を送信してみよう!

次に、Sigfox通信中の電流を測ってみましょう。Inosensor ES Devkitに搭載されているボタンを押すと通信が発生します。動画に撮ってみたので、ぜひ御覧ください!