« Vers des capteurs autonomes au niveau énergétique »

Techniques de l’ingénieur : Qu’est-ce qui caractéristique un système embarqué critiques ?

Olivier Sentieys : Il y a beaucoup de définitions différentes en ce qui concerne les systèmes embarqués. En ce qui concerne les systèmes critiques, ce sont des gros contrôleurs qui vont prendre des décisions en fonction d’événements, ce que l’on appelle des systèmes réactifs. Cela exige une contrainte extrêmement forte sur les résultats d’exécution.IRISA

Et les systèmes embarqués non critiques ?

On a pas de contrainte aussi forte en ce qui concerne la réactivité et la sûreté du système pour les systèmes embarqués non critiques. On va plutôt avoir des contraintes en termes de performances, de consommation d’énergie par exemple. Ainsi, on peut s’appuyer sur des plates-formes plus compliquées. Maintenant, dans un smart phone, on a une puces presque pour chaque application (radio, internet, encodage vidéo, carte graphique). On utilise beaucoup de logiciels sous des contraintes d’énergie fortes.

Quelles sont les contraintes au niveau de la consommation d’énergie ?

Les puces ont tendance à consommer de l’énergie quand elles fonctionnent, mais elles en consomment également lorsqu’elles ne sont pas en activité, par déperdition des transistors. La minimisation de l’activité dans le circuit, la répartition de l’activité dans le circuit, doivent être contrôlés. On s’appuie de plus en plus sur des puces qui ont plusieurs coeurs de processeurs pour économiser de l’énergie. On va avoir plusieurs processeurs dans une même puce électronique, on va donc avoir une complexité de fonctionnement accrue, avec des contraintes supplémentaires en termes d’énergie. La recherche va en tout cas dans le sens d’une puissance de calcul de plus en plus grande avec une consommation énergétique de plus en plus faible. On travaille aussi sur des capteurs consommant tellement peu d’énergie qu’ils pourraient être autonome au niveau énergétique. Il y a déjà des débouchés commerciaux au niveau de la domotique. En ce qui nous concerne, nous voulons travailler avec des capteurs consommant encore moins d’énergie.

Existe t-il d’autres pistes pour réaliser des économies d’énergie ?

Par exemple, quand on allume son ordinateur, on va utiliser une énergie relativement importante pour des actions souvent basiques (regarder ses mails, écrire un document…). Au final, le gaspillage d’énergie est colossal. Et l’exemple de l’ordinateur s’étend à beaucoup d’autres objets du quotidien (tout ce qui est jeux vidéos par exemples). Actuellement, même si les puces et les systèmes intègrent de le gestion de l’énergie,celle ci n’est pas assez intelligente pour n’utiliser que les quelques millivolts nécessaires pour certaines applications. La solution à ce genre de problèmes c’est d’avoir au sein du processeur plusieurs systèmes qui vont s’éteindre et s’allumer en fonction de ce que l’on a à faire.

Quels sont les freins à cette recherche de puissances de calculs toujours plus importants ?

Avec les nouvelles technologies, on est de moins en moins sûr que les puces ne tombent pas en panne. Si on prend une voiture, il y a des calculateurs partout. S’il tombe en panne, on ne peut plus régler le rétroviseur, il faut le changer. On va donc vers ce qu’on appelle la reconfiguration, c’est à dire avoir plus de calculateurs, qui pourraient accomplir plus de fonction. Ceci permettrait de reconfigurer le système, et limiter les réparations. Les industriels regardent ça de plus en plus. Les applications intelligentes permettant la réduction de la consommation d’énergie sont nombreuses (les smart grid). Dans cette optique il serait vraiment intéressant de travailler avec des capteurs autonomes au niveau énergétique.