Avoir une meilleure une conception écoénergétique matérielle, possible ?

Les exigences du produit définissent la durée de vie de la batterie, sa taille, la vitesse à laquelle les données doivent être traitées, le type d'affichage utilisé et les types de capteurs utilisés.

Les décisions clés concernant l’alimentation sont prises lors de la conception du système tout en répondant aux exigences. Des choix difficiles doivent être faits. Parfois, des changements de performances majeurs sont nécessaires, si le budget de puissance ne peut pas être atteint avec les performances souhaitées. Pour faire la conception du système, vous devez avoir l’expérience nécessaire pour calculer la consommation d’énergie de chaque partie du produit.

Une nouvelle façon de concevoir des dispositifs avec une autonomie de batterie prolongée en commençant au niveau de l’architecture système plutôt qu’au niveau des composants est maintenant une réalité.

Des applications aux microcontrôleurs, du réseau aux écrans, il existe de nombreux éléments d’une conception qui peuvent anéantir la puissance d’un appareil. Les ingénieurs sont souvent obligés de faire des choix difficiles, comme échanger des fonctionnalités contre une autonomie acceptable. Mais heureusement, il y a des choses que les ingénieurs peuvent faire dans le matériel et les logiciels. Il est important d’identifier quels sont les plus gros drains de puissance. Faites ensuite votre possible pour les réduire ou trouver des alternatives qui consomment moins d’énergie.

Lors d’une interview de plusieurs ingénieurs, il ressort que le problème dans le paradigme actuel, l’accent est mis sur l’addition de la puissance des composants et non sur la puissance et l’architecture du système. Le simple fait de réduire de petits pourcentages de puissance pour chaque composant ne résout pas la puissance du système, car ces composants sont toujours sous tension même s’ils traitent des données non pertinentes.

L’alimentation est utilisée par les capteurs, la transmission via les réseaux (4G/5G/Wifi), les processeurs et les écrans. Le logiciel doit être écrit correctement pour que ces appareils atteignent leur puissance la plus basse.

Mais la principale cause de la courte durée de vie de la batterie est le traitement d’énormes quantités de données. De nombreux appareils alimentés par batterie collectent et traitent en permanence les données de leur environnement. Les appareils à commande vocale, par exemple, sont toujours à l’écoute d’un mot pour le réveil de l’interface. Au lieu d’envoyer toutes les données entrantes vers le cloud, il y a davantage de traitement de périphérie, ou de traitement local, afin de préserver la confidentialité des utilisateurs, de réduire la latence et, dans certains cas, d’éliminer le besoin d’être connecté à Internet tout le temps. Mais le traitement continu de toutes ces données entrantes consomme beaucoup d’énergie et le résultat est une réduction de la durée de vie de la batterie, ce qui devient très frustrant pour les utilisateurs.

Fonctionnalités

De nouvelles fonctionnalités sont constamment ajoutées, c’est pourquoi il faut penser de manière holistique à faire de chaque système le plus efficace dans son intégralité, quel que soit le nombre de nouvelles fonctionnalités. Le plus grand obstacle à la durée de vie de la batterie est de devoir traiter un volume élevé de données, en particulier lorsqu’une grande partie d’entre elles n’est pas pertinente pour la tâche à accomplir. Il y a donc d’énormes avantages à gagner en architecturant le système pour minimiser intelligemment la quantité de données le plus tôt possible dans la chaîne du signal réseau.

La puce d’Aspinity, analogML, est la seule puce qui classe les données des capteurs alors qu’elles sont encore analogiques, ce qui permet de déterminer quelles données sont importantes au moment où les données entrent dans le système. Il existe plus de flexibilité maintenant pour les choix de conception, parce que maintenant, toutes les puces ne doivent pas être allumées à 100 % du temps, les ingénieurs peuvent donc choisir un composant qui peut être légèrement plus performant ou qui ajoute une nouvelle fonctionnalité, sans augmenter linéairement la consommation d’énergie du système.

Cependant, certaines parties de la puissance peuvent être difficiles à estimer. Cela doit être résolu lors de la conception du système ou au début de la conception du produit par des tests ou des calculs.

Data

Les données et la consommation d’énergie vont de pair, donc le meilleur rapport qualité-prix en ce qui concerne le respect d’un budget d’énergie, est de concentrer la consommation d’énergie du système sur les données importantes, donc en n’utilisant que les puces nécessaires. N’importe quand. Utiliser les composants toujours actifs les plus faibles n’est pas vraiment la solution. Vous devez utiliser les bons composants, quel que soit le niveau de puissance, mais les éteindre lorsqu’ils ne sont pas nécessaires.