L’autonomie et la consommation des objets connectés seront un des grands problèmes technologiques des années à venir. Comment alimenterons-nous les dizaines de plates-formes, pas forcément connectées au secteur, qui peupleront notre quotidien demain ? Faudra-t-il penser à changer les « piles » toutes les deux semaines ? Non : des entreprises travaillent déjà à des objets connectés capables de tenir plusieurs décennies avec une seule recharge !
Un microcontrôleur à la consommation ridiculement basse
Atmel, une petite société californienne, vient ainsi de résoudre cet épineux problème d’autonomie en repoussant les limites déjà fixées par d’autres concepteurs de puces. L’entreprise de San Jose vient en effet de mettre à disposition des développeurs les premiers modèles d’une plate-forme, dévoilée lors du CES, sobrement baptisée SAM L21 ARM Cortex-M0+.
Et ce microcontrôleur (ou MCU) est exceptionnel, car il ne consomme que 35 microampères par mégahertz en fonctionnement. Quand il passe en veille, sa consommation chute carrément à 200 nanoampères… Un progrès considérable puisque les MCU basse consommation atteignent généralement une consommation de 120 à 160 microampères par mégahertz, selon Andreas Eieland, un représentant d’Atmel. Il a d’ailleurs confié à Ars Technica que son objectif est de réduire la consommation électrique de sa plate-forme le plus possible, en s’assurant que ce MCU adapte sa consommation électrique en fonction des usages.
Pour cela, les équipes d’Atmel ont conçu ce qu’elles appellent des power domains, différents échelons de la puce qui s’activent ou se désactivent en fonction de l’activité. Ainsi, en veille, quand le MCU n’est pas sollicité, tout est coupé, sauf l’horloge qui le maintient synchrone. Au cœur de ce microcontrôleur se trouve le plus petit processeur ARM 32 bit, qui peut être cadencé jusqu’à 48 MHz et être appuyé par de 32 à 256 Ko de Ram.
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Des décennie d’autonomie grâce à de la récole d’énergie
Cette plate-forme est suffisamment économe en électricité pour pouvoir être alimentée par des techniques de récolte d’énergie – variation de température, vibration, etc. Andreas Eieland a d’ailleurs fait une démonstration filmée lors du CES 2015 où on voit le SAM L21 alimenté et capable de décoder le signal provenant d’un tuner radio… et générer un flux audio grâce au contact de la main du représentant d’Atmel sur un capteur métallique. C’est la différence de température entre la peau et l’air ambiant qui génère l’électricité !
Pour autant, ce MCU est conçu pour fonctionner sur batterie pour différents usages connectés. Par exemple, même si elle n’est pas extrêmement puissante, cette plate-forme peut streamer du contenu depuis une clé USB en exécutant un petit OS temps réel. Connecté à un capteur d’intrusion sur une baie vitrée, elle peut aussi servir d’alarme. Si la vitre est cassée, le microcontrôleur envoie une alerte en se connectant au réseau Wi-Fi du domicile ou à un réseau opérateur. Et dans ce cas, Atmel promet carrément… des décennies d’autonomie.
L’internet des objets est en marche, et n’est pas prêt d’être à court d’énergie.
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Sources :
Atmel
Ars Technica
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