Depuis la publication en 2014 du benchmark ULPBench, le consortium EEMBC (Embedded Microprocessor Benchmark Consortium) s’intéresse de près à la problématique de l’éco-efficacité des briques de base matérielles ...utilisées dans les conceptions embarquées. Si le banc d’essai ULPBench s’adresse plus particulièrement aux microcontrôleurs à ultrabasse consommation, l’outil d’analyse et d’évaluation IoTMark-BLE, désormais disponible auprès de l’organisme industriel, a vocation à mesurer l’éco-efficacité énergétique du couple formé par le microcontrôleur et le sous-système radio Bluetooth Low Energy (LE), une paire souvent mise en œuvre dans des objets, dispositifs et autres équipements IoT (Internet of Things) fonctionnant sur piles ou batteries. Dans une application IoT, une grande partie du budget énergétique doit en effet être allouée aux processus d’émission et de réception des données.
« Le banc d’essai IoTMark-BLE a vocation à donner aux développeurs un outil qui puisse les aider à choisir la meilleure association microcontrôleur/solution radio pour leur application, au-delà des spécifications données sur les fiches techniques qui ne donnent qu’un aperçu limité de la réalité, indique Brent Wilson, coprésident du groupe de travail EEMBC IoT-Connect et directeur de l’ingénierie applicative chez Silicon Labs. Le benchmark IoTMark-BLE mesure l’énergie consommée par l’intégralité du sous-système formé par le microcontrôleur, la radio et la pile de protocoles lorsque l’ensemble exécute des tâches réelles et pertinentes. Chaque élément impacte l’éco-efficacité, donc il est important d’évaluer tout le système radio pour fournir une estimation réaliste de l’autonomie. »
Le banc d’essai IoTMark-BLE est le premier fruit des travaux du groupe de travail EEMBC IoT-Connect. Bâti sur une architecture flexible, l’outil de mesure et d’évaluation IoT-Connect pourra en effet être aisément décliné pour d’autres protocoles de communication comme Wi-Fi HaLow (802.11ah), 6LoWPAN, Thread, LoRa ou ZigBee, assure le consortium. Il devrait aussi pouvoir évoluer pour s'adapter à des benchmarks en cours d'édification comme IoT-Secure ou ULPBench-Peripheral Profile (voir illustration en fin d'article).
Dans le détail, l’outil s’appuie sur trois éléments clés : l’EnergyMonitor, qui, comme son nom l’indique, mesure l’énergie consommée, un gestionnaire radio, qui coordonne les communications du dispositif sous test (DUT), un gestionnaire d’entrées/sorties (IO Manager) qui synchronise les actions et simule l’entrée d’un capteur sur l’interface I2C ou SPI du DUT.
« La technologie BLE est populaire chez les fabricants de petits équipements de surveillance médicale, de systèmes domotiques et de dispositifs électroniques portés sur soi et chacune de ces applications met en œuvre des paramètres variables comme la taille des charges utiles, la fréquence des transmissions et la puissance d’émission, note Mark Wallis, coprésident du groupe de travail EEMBC IoT et architecte système chez STMicroelectronics. Avec le banc d’essai IoTMark-BLE et le framework IoT-Connect, nous avons fait en sorte qu’il est facile pour un développeur de sélectionner les paramètres et les fonctions dont il a besoin pour réaliser des comparaisons équitables. »
Parmi les membres du groupe de travail IoT-Connect, on compte aujourd’hui Ambiq Micro, Analog Devices, ARM, Cypress, Dialog, Flex, Imagination, Intel, Microchip, Nordic Semiconductor, NXP, Renesas, Silicon Labs, STMicroelectronics, Synopsys et Texas Instruments.
