天津某企业地磁检测器评测：技术原因致寿命降低

　　交通车辆地磁检测技术作为智慧交通中重要的一环，已经使用多年。检测产品的使用寿命也成了行业关心的话题，因为寿命的长短直接关系到使用的成本的高低。

　　以下是国内天津某企业VD-**型地磁检测器在寿命方面的实际测试，正常工作时的寿命比标称的寿命减少了6成，相当于实际使用成本增加了1倍多。

　　理论寿命约为标称寿命的6成

　　地磁检测器通过电池提供电量，从埋设之日起，需循环往复的进行车辆检测和数据上传通讯，因此功耗设计尤为重要。

　　VD-**型按照每天过车10000辆的标准进行设计，既每小时过车416辆，而行业标准为每小时过车900辆，既每天的过车为24h*900=21600辆。

　　按照电流计算公式

　　，当N为10000时计算结果为：

　　0.08mA+0.180mA*2=0.440mA，当N为21600时，其结果0.08mA+0.7755=0.8555mA。

　　根据该产品自身电池的使用方法和利用率，通过理论计算，该产品电池可用时间为：

　　1169天，约为1168/365=3.2年。

　　但其产品使用手册上标称的使用寿命为5年。

　　忽略必要环节　实测寿命减6成　使用成本增加一倍多

　　从图中可以发现VD-**的开发者忽略了数据收发过程中持续时间为65ms*2次，平均电流为15.3mA的功耗。再加上这个必然存在的功耗后计算得出，被忽略的这部分功耗换算为单位时间电流为：

　　0.442mA，总电流为0.8555+0.442=1.2975mA.得出理想环境下实测寿命为：

　　771天，约2.11年。相比标称的5年使用寿命，实测寿命等于减少了6成，实际使用成本增加了一倍多。

　　非正常工作情况下 寿命仅0.57年

　　地磁检测器从产品组装完成后至实际安装使用前，会一直保持间歇搜网状态(非倒置)，在路口正常使用状态下掉网、重启，或被wifi干扰也会进入此状态。

　　当数据接收器AP断开的时候，实测发现，每个路口一天中每小时过车量约为800辆，每过一辆车地磁传感器搜网一次。可以计算出其过车年功耗为：7008000*19.378=135801024mAs=135801024/3600mAh=37722mAh。也就是说该地磁传感器在AP断线的情况下，只因为过车搜网就要耗电3.77Ah。

　　该地磁传感器在AP断开的情况下一直在采样，既地磁采样和静态功耗一直在持续，这部分造成的年均功耗为648mAh。见下图：

　　实测中，该产品AP断开后传感器每隔17分钟搜网一次(1分钟/次)，搜网平均电流18.5mA，因此搜网的年功耗为26117647mAh*365=9532mAh

　　根据其间歇搜网模式及电池容量的相关参数进行功耗计算,真实环境下，该产品在非正常工作时的寿命为：8.5Ah*1000*0.8*4节/47902=0.57年。

　　功耗过大 路由在阴雨天气可能无法正常工作

　　在对地磁检测器测试的同时，也对该产品配套的路由器进行了实测，同样存在功耗过大的设计缺陷。

　　该产品所使用的数据上传模式为非时分复用系统，其XBEE路由设备采用IEE802.15.4协议，射频模块在整个工作周期内始终处于活动状态，只有MCU会不定时进入休眠模式，但MCU最大电流约为3mA，仅为激活(非收发)状态下系统最大电流的3%，而占最大电流97%射频模块却始终激活，因此非时分复用无线设备功耗极大。

　　根据产品手册，其路由接收电流为11mA，接收时间81ms，发送电流60mA,发送时间7ms，ACK应答发送电流60mA，ACK应答接收电流20mA，应答时间12ms。按照按照行业标准900辆车/h/检测仪计算，若10个设备在网，则路由耗电量为：29.837mAh

　　考虑到路由一般使用在路段，如用市电供电，工程施工会很困难，故只能采用太阳能电池，然而在连续阴雨天气或遮挡情况下，太阳能电池充电电流在10mA以下，很难满足路由功耗需求，极有可能导致设备无法正常使用。所以该产品的太阳能路由方案，存在极大的供电缺陷和网络稳定性隐患。

　　通过实测可以发现，该VD-**型地磁检测器技术上的缺陷导致该产品实际使用寿命约为2年，与标称的5年有着是相当大的差距。标称5年，实际2年的寿命，也直接导致了实际使用成本提高了1倍多。其配套的路由器同样因功耗过大，存在着在阴雨天气可能无法正常工作隐患。