LR-FHSSのエネルギー性能：分析と評価

ロングレンジ周波数ホッピング拡散スペクトル（LR-FHSS）は、LoRaWANプロトコルにおける重要な進展であり、特に人口密度の高い環境においてネットワークの容量と堅牢性を向上させることを目的としています。LoRaWANベースのエンドデバイスにおいてエネルギー消費が極めて重要であるにもかかわらず、この新しいメカニズムがエネルギー消費に与える影響をモデル化した文献は、私たちの知識の限りでは初めてです。本稿では、LR-FHSSのエネルギー消費に関する総合的な分析モデルを提供し、平均電流消費、バッテリー寿命、データ伝送のエネルギー効率という3つの重要な指標に焦点を当てています。このモデルは、完全に稼働しているLR-FHSSネットワークにおいて実際のハードウェアで行った測定に基づいています。評価の中で、LR-FHSSはLoRaよりも悪い消費数値を示すことがあるものの、最適な設定を行うことで、LR-FHSSエンドデバイスのバッテリー寿命は、50分の通知期間で最大2.5年に達することができます。また、最もエネルギー効率の良いペイロードサイズでは、1日の通知間隔を使用し、セルコイン電池を用いることで、理論上最長16年まで寿命を延ばすことが可能です。