通信行为是物联网电池寿命的主要驱动因素之一，通信频率、有效载荷大小、协议选择和固件更新等因素都会影响能耗。

较小的有效载荷和高效的传输调度减少了重传并降低了功耗，且设备会尽可能处于低功耗睡眠模式，因为在NB-IoT和LTE-M系统中，不必要的通信会中断节能功能。

正确选择和配置连接同样重要。对网络故障处理不当会导致设备反复重启和重新连接，从而耗尽电池电量并可能造成网络拥塞。

诸如无线电策略管理之类的工具可以帮助检测这些情况，并应用退避机制以限制不必要的活动。对于移动部署，将网络扫描限制在必要的运营商和频段内，也可以缩短获取时间并降低能耗。

硬件选择和配置会强烈影响设备的功耗。

多性向通信模块可以提高覆盖灵活性，但由于其架构更为复杂，通常比单性向替代方案消耗更多能量。GNSS（全球导航卫星系统）接收器也必须仔细配置，因为卫星定位可能会成为主要的耗电项。

其他硬件选择会对设备实现真正“低功耗”产生连锁反应。低效的电源组件会以热量形式耗散能量，而天线放置不当则会降低LPWA频段的性能，从而损害覆盖范围和电池效率。

通过在本地处理数据而非将原始信息发送到云端，可以延长电池寿命。边缘计算使设备或网关能够在现场分析数据，从而减少带宽、延迟和通信能耗，而嵌入式人工智能可以进一步为何时需要通信提供智能决策。

然而，必须仔细考虑整体功耗。减少通信通常会抵消额外的处理需求，但持续的感知和计算可能会消除这些收益。因此，应在整个功耗预算中评估计算与传输之间的平衡。

为低功耗设计选择合适的电池

电池的选择应在项目非常早期的阶段就予以解决。

不同的化学体系提供不同的优势，并可根据设备的功耗特性进行调整。

例如，锂-亚硫酰氯（Li-SOCl2）是一种适用于低功耗、长寿命应用的有趣化学体系，因为它具有低自放电特性（这意味着电池容量不会因存储时间或睡眠模式下的使用而受到太大影响），并且完美符合在各种温度下对高能量和高电压的需求。

这种化学特性会发生钝化反应，这是一种表面反应，能保护电池不发生自放电，并使其具备较长的保质期。

然而，需要预估功耗需求，以便在功耗曲线和能量负荷之间找到合适的平衡点。

钝化层会在睡眠模式或储存期间形成，并在需要时破裂以允许电流通过。但是，如果主功耗电流过低，峰值通信电流产生的离子将无法穿透钝化层，导致电压降至截止电压以下并使设备停止工作。因此，了解钝化陷阱（以及如何避免它们）是选择正确电池时一个非常好的切入点。

电池的结构也很重要，因为它直接影响电池的性能。

碳包式电池比卷绕式电池具有更高的能量密度和更低的自放电率，但其电流和脉冲电流能力有限，而LPWA应用通常需要较高的脉冲电流，因此可能需要使用脉冲维持装置（如电容器、EDLC或混合层电容器）来实现更高的脉冲电流特性。Saft的LS/LSH/LSP系列产品涵盖了这些潜在的结构选择。

设计师还需要考虑其他因素。

环境温度对电池性能有很大影响。事实上，对于相同的物联网应用，不同的部署环境可能需要不同的电池化学体系。如前所述，在较热的气候条件下，锂-亚硫酰氯电池可能会出现钝化加剧的情况，从而降低电池的可使用容量。在这种情况下，锂-二氧化锰电池可能更为合适，因为它不会受到相同方式的钝化影响。

选择电池技术往往取决于在电压、脉冲能力和系统设计之间找到合适的平衡。有几种方法可以优化这种平衡。像锂-亚硫酰氯这样的高电压化学体系可以与超级电容器搭配使用，以支持更强的电流脉冲。锂-二氧化锰本身就能很好地处理脉冲需求，当需要额外电压时，可以将其与DC/DC转换器结合使用。设计人员还可以通过使用电池组或将电池单元串联来提高电压。

通常情况下，较高的工作电压往往能提高电子设备的效率。由于电池功率由电压和电流共同决定，降低设备的工作电压通常会增加电池所需的电流，随着时间的推移，这种更高的电流需求可能会缩短电池的使用寿命。

因此，在为低功耗设计选择电池时，有很多需要考虑的因素。没有“一劳永逸”的方案，在流程早期投入时间可以帮助开发者了解其应用特性，确定合适的电池，并避免代价高昂的重新设计。

幸运的是，Saft 提供了一系列智能工具来提供帮助。

Saft 智能选择器可以根据关键参数引导开发者选择最佳的电池技术。预约您的技术深度交流为开发者提供机会，通过一对一的针对性指导，借助 Saft 的专业知识来辅助设计过程。

在开发阶段后期，当电子设计定型时，在线PSR会围绕应用程序的详细能源概况展开结构化对话，并为Saft的应用工程师提供确切所需的信息，以确认所需的电池解决方案并获得准确的寿命评估——这意味着开发人员可以充满信心地迈出将低功耗产品工业化的下一步。