Glossaire IoT

Qu'est-ce que la gestion de l'énergie par IoT : eDRX ou PSM ?

Prolonger la durée de vie de la batterie des appareils IoT.

Gestion de l'énergie dans IoT : eDRX ou PSM ?

L’eDRX (Extended Discontinuous Reception) et le PSM (Power Saving Mode) sont deux fonctionnalités conçues pour minimiser la consommation d’énergie et prolonger la durée de vie de la batterie pour les appareils utilisant des technologies LPWA (Low Power Wide Area) telles que NB-IoT et LTE-M.

Poursuivez votre lecture pour découvrir le fonctionnement de ces deux fonctions de gestion de l’énergie IoT, leurs similitudes et leurs différences, ainsi que leur adéquation à une série de cas d’utilisation IoT professionnels.

Qu'est-ce que l'eDRX ?

Les appareils connectés à un réseau doivent généralement écouter les notifications du réseau et envoyer des informations de suivi à intervalles réguliers. En règle générale, pour réduire au minimum l’épuisement de la batterie, il est préférable de laisser un appareil en mode inactif (veille) le plus longtemps possible, en le réveillant périodiquement pour envoyer des notifications au réseau et vérifier s’il y a des données en attente pour lui.

Les réseaux LTE proposent généralement une fonction d’économie d’énergie appelée réception discontinue (DRX). Cette fonction permet aux appareils de cesser fréquemment d’écouter les données et de dormir pendant de très courtes périodes à la fois (généralement 1 à 2 secondes).

La fonction DRX fonctionne très bien pour les smartphones. Cependant, de nombreux appareils IoT n’ont pas besoin d’être aussi joignables ou transmettent des données beaucoup moins fréquemment qu’un téléphone. Le DRX étendu (eDRX) est essentiellement une variante du principe DRX qui permet à un appareil IoT de rester plus longtemps en mode veille à faible consommation.

Avec DRX, le fournisseur de réseau décide de la durée de la mise en veille des appareils. En revanche, avec eDRX, la durée de la mise en veille (c’est-à-dire le cycle eDRX) peut être configurée par le propriétaire de l’appareil ou le développeur de l’application, bien que les réseaux aient le dernier mot sur les délais autorisés. Néanmoins, les développeurs disposent ainsi d’une grande souplesse pour trouver un équilibre entre la réactivité de l’appareil et la limitation de la consommation d’énergie afin de répondre aux besoins de cas d’utilisation spécifiques.

Lors d’un cycle eDRX, un appareil ne peut pas recevoir de données qui lui sont envoyées. Ces données ne sont livrées que lorsque l’appareil se réveille. Au réveil, l’appareil peut écouter les données en attente sans avoir à établir une connexion réseau complète, ce qui contribue à économiser de l’énergie.

Qu'est-ce que le PSM ?

Le PSM (mode d’économie d’énergie) est une fonction d’un réseau LPWA qui permet à un appareil de rester en veille plus longtemps qu’avec l’eDRX.

La durée de la période PSM pour un appareil est négociée entre le fournisseur de réseau et le logiciel de l’appareil. En général, les réseaux autorisent une durée de sommeil minimale de 4 heures et maximale de 413 jours. En mode PSM, un appareil reste enregistré auprès du réseau, mais ne transmet ni ne reçoit plus de données. Tous les paquets de données envoyés à l’appareil lorsqu’il est en mode PSM sont stockés par le réseau et délivrés au réveil. Lorsqu’il se réveille, un appareil n’est actif que pendant une certaine durée. Cette durée d’activité est également négociée avec le réseau.

Pendant son cycle PSM, un appareil consomme beaucoup moins d’énergie qu’un appareil en sommeil eDRX. Cependant, lorsqu’il se réveille, il doit être actif plus longtemps (environ 100 à 200 millisecondes) qu’un appareil sortant d’un cycle eDRX, afin de recevoir et de transmettre des messages de contrôle avec le réseau avant de recevoir des données. Pour réaliser des économies d’énergie maximales, l’eDRX peut être utilisé avec le PSM pour réduire la durée d’activité d’un dispositif après son réveil du PSM.

La conception et les essais sont importants lors de l’utilisation de PSM ou d’eDRX. Les utilisateurs devront faire un compromis entre l’allongement de la durée de vie de la batterie et la mise hors ligne des appareils.

What are the primary use cases of eDRX technology ?

Pour les appareils utilisant les réseaux LTE-M, l’eDRX minimum peut être de 5,12 secondes, avec un maximum de 43 minutes.

Pour les appareils utilisant les réseaux NB-IoT, le temps de veille minimum peut être de 10,24 millisecondes, avec un maximum d’environ trois heures.

L’eDRX est donc une bonne option d’économie d’énergie pour les appareils dont la batterie doit être préservée, mais qui doivent rester joignables tout au long de la journée, que ce soit toutes les qsecondes ou pendant plusieurs heures.

Exemples de cas d’utilisation :

  • Traceurs d’actifs pour la logistique
  • Systèmes de surveillance des performances industrielles
  • Technologie des réseaux intelligents

L’un des principaux avantages de l’eDRX est que les durées de cycle peuvent être modifiées en fonction des préférences du propriétaire de l’application. Par exemple, dans le cas d’un système de contrôle des performances d’une chaîne de production, il est possible de régler le cycle eDRX sur quelques minutes lorsque la chaîne de production est en marche, et de l’étendre à plusieurs heures pour les périodes non travaillées.

Quels sont les principaux cas d'utilisation de la technologie PSM ?

Les délais de mise en veille de PSM sont considérablement plus longs que ceux d’eDRX. Cela fait de PSM une bonne option pour l’économie d’énergie lorsqu’il est acceptable que l’appareil soit injoignable pendant de longues périodes au cours de la journée.

Voici quelques exemples de cas d’utilisation :

  • Capteurs de surveillance de l’eau, du sol ou de la pression, pour lesquels l’appareil ne doit transmettre des données qu’une ou deux fois par jour.

 

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