Fonctionnement et applications du capteur ultra basse consommation

Les performances globales d’un système sont toujours limitées à celles de l’équipement le moins performant. Cette règle est également applicable aux micros et nanos systèmes autonomes en énergie pour lesquels tous les éléments doivent être économes.

Le capteur ultra basse consommation transforme, si besoin, l’information physique en signal électrique (tension, courant, fréquence…j) et/ou l’amplifie afin qu’elle soit directement compatible avec une conversion numérique de l’information. Dans certains cas, la conversion analogique numérique peut être partie intégrante de l’électronique de proximité.

Le nœud du capteur autonome dispose d’une faible tension d’alimentation et de peu d’énergie. Il doit donc être le moins énergivore possible.

  1. Les différents types de capteurs et leurs composants

Les microcontrôleurs peuvent répondre aux besoins croissants d’intégration d’algorithmes avancés tout en demandant une consommation minimale d’énergie au niveau du système. Ils peuvent diviser la consommation énergétique par 10.

Les capteurs connectés, autonomes, sans fil et ultra basse consommation avec une longue portée (LPWA) et un système d’information ou un superviseur permettent de préserver les ressources environnementales naturelles telles que la qualité des sols en obligeant les agriculteurs à modifier leur façon de cultiver les terres. Cette nécessité est due à une population mondiale qui devrait croître de 70 % d’ici 2050 et à une augmentation des phénomènes de catastrophes naturelles et des vols de machines très coûteuses.

Ils s’inscrivent également dans la tendance des maisons connectées et de la Smart City (ville intelligente) avec un dispositif de capteurs d’humidité qui permet de protéger sa maison, notamment des inondations.

 

  1. Processus

La réduction de l’énergie consommée et l’amélioration des temps de réveil du microcontrôleur est possible avec les innovations réalisées au niveau de l’architecture, du circuit et de la gestion de l’énergie. L’architecture du microcontrôleur est divisée entre un processeur de réveil programmable qui gère les tâches courantes du nœud de capteurs et un processeur principal qui s’occupe des tâches irrégulières.