Quand mes appareils IoT vont-ils mourir?

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Quand mes appareils IoT vont-ils mourir?


La durée de vie d’un appareil IoT (Interet of Things) sans fil dépend de:

  • Combien d’énergie est utilisée
  • Combien d’énergie est disponible

Dans cet article, nous nous concentrons sur le premier de ces deux: comment l’énergie est-elle utilisée. Avec le système Thingsquare, nous suivons la consommation d’énergie et l’utilisons pour estimer la durée de vie de chaque appareil, sur le terrain et pendant le développement.

Pour la plupart des appareils IoT, la quantité d’énergie disponible est déterminée par la taille de la batterie. (Il existe d’autres moyens d’alimenter les appareils IoT, que nous abordons dans un autre article.)

Qu’est-ce qui consomme de l’énergie?

Pour les appareils IoT sans fil, l’énergie est dépensée par plusieurs mécanismes différents:

  • La radio, en mode écoute
  • La radio, en mode émission
  • Le microprocesseur (CPU)
  • Puces externes, telles que des capteurs
  • Toute consommation d’énergie inactive

La liste ci-dessus est ordonnée avec le mécanisme le plus consommateur d’énergie en haut et le mécanisme le moins consommateur en bas.

Les données de consommation d’énergie du LPSTK le matériel peut être vu ci-dessous:

Le tirage au sort actuel du CC1352R puce, de la fiche technique: CPU (à gauche) vs radio (à droite). Notez que les nombres de CPU sont mesurés en micro-ampères tandis que les nombres de RF sont en milli-ampères – mille fois plus élevés.

La consommation d’énergie au ralenti provient de la puissance nécessaire pour maintenir le microprocesseur dans son mode de puissance le plus bas, en gardant des choses comme les mémoires en mode veille, ainsi que de toute fuite dans le matériel. Dans la conception matérielle finale, ceux-ci sont généralement réduits au minimum.

La radio doit être soigneusement gérée pour réduire sa consommation électrique. La plateforme Thingsquare IoT utilise plusieurs mécanismes pour gérer le cycle de service radio. Certains paramètres peuvent être modifiés, mais sinon, il se gérera principalement de lui-même.

Suivi de la consommation d’énergie

Le système Thingsquare garde une trace de la consommation d’énergie de chaque appareil en mesurant le temps qu’il passe avec le CPU et la radio allumée et éteinte, respectivement. Ces données sont périodiquement rapportées au backend.

L’avantage d’utiliser un logiciel pour suivre la consommation d’énergie, par opposition à l’utilisation de matériel pour la mesurer, nous permet à la fois de suivre la consommation d’énergie à très grande échelle et sur très longtemps. Nous pouvons facilement suivre la consommation électrique de milliers d’appareils sur le terrain, sur plusieurs années. Cela n’est pas possible avec les méthodes basées sur le matériel.

Sur la base de la consommation d’énergie rapportée, nous pouvons estimer la durée de vie de chaque appareil. Cette durée de vie dépend de la taille des batteries utilisées.

Comment voir la puissance et la durée de vie

Par défaut, les appareils signalent périodiquement leurs statistiques de consommation d’énergie au backend Thingsquare. Pour obtenir une bonne quantité de données, laissez les appareils vivre leur vie quotidienne pendant quelques jours.

Avoir quelques jours de données permettra également de voir les tendances des données. Par exemple, les appareils peuvent être plus actifs pendant la journée. Cela ressortira des statistiques.

Pour trouver les statistiques de puissance et les estimations de durée de vie, nous utilisons l’application Thingsquare ou l’interface Web équivalente de Thingsquare.

Pour voir les statistiques d’un appareil donné, recherchez cet appareil dans la liste des appareils et appuyez dessus.

Ensuite, appuyez sur le Details onglet en bas à droite. Quand sur le Details voir, trouver le Lifetime Estimate sur le côté droit de l’écran et appuyez dessus.

Dans l’application Thingsquare, appuyez sur le Details l’onglet et le Lifetime Estimate bouton.

La Lifetime Estimate view affiche une longue liste de détails sur la consommation électrique:

  • L’estimation globale de la consommation de courant totale sur les derniers jours
  • L’estimation de la durée de vie pour trois types de batteries différents: CR2032 (piles bouton), AAA et AA
  • La ventilation de l’endroit où l’énergie est dépensée: CPU, écoute radio maillée / sous-GHz, transmission radio maillée / sous-GHz, radio Bluetooth, données à la fois en pourcentage du temps total et en estimations actuelles

Le défilement vers le bas dans la vue montre la répartition au fil du temps sous forme de graphique. Cela permet de voir les tendances des données au fil des jours de mesure.

Taper dans le graphique montre la répartition de ce point particulier dans le temps.

La Lifetime Estimate view fournit une vue détaillée de la consommation électrique de chaque appareil.

Pour le LPSTK, qui utilise deux AAA piles, l’estimation de la durée de vie est la valeur de la pile AAA, mais elle a doublé.

La LPSTK a une batterie intégrée qui contient deux piles AAA, donc l’estimation de la Lifetime Estimate la vue doit être doublée.

Conclusions

La durée de vie d’un appareil IoT sans fil est déterminée par la façon dont il dépense son énergie et la quantité d’énergie disponible. Le système Thingsquare effectue le suivi de la quantité d’énergie consommée par chaque appareil du système. Cela nous permet d’estimer la durée de vie d’un appareil.

Pour voir la consommation d’énergie et l’estimation de la durée de vie, laissez l’appareil être en ligne et rapportez ses données pendant quelques jours. Ensuite, utilisez l’application Thingsquare et appuyez sur un appareil dans la liste, accédez à la Details, et appuyez sur le Lifetime Estimate bouton.

Vous souhaitez l’utiliser dans vos propres projets ou produits IoT? Contactez-nous et nous serons heureux de planifier une démo!