Diseños IoT que ahorran energía

Centrarse en el consumo de energía

Con la llegada del Internet de las Cosas (IoT), los diseñadores de sistemas embebidos están centrando su atención y sus esfuerzos más que nunca en el consumo energético del sistema. Un ejemplo destacado es un nodo sensor inalámbrico, un dispositivo relativamente sencillo desde el punto de vista funcional que debe realizar su trabajo durante un largo periodo de tiempo (años en algunos casos) mientras se alimenta de una batería.

Diseños IoT con gestión de la alimentación del sistema

Las consideraciones de diseño incluyen elementos clave del sistema, como el microcontrolador (MCU), la interfaz inalámbrica, el sensor y la gestión de la alimentación del sistema. Para sistemas más complejos, un circuito integrado de gestión de potencia (PMIC) permite un control más preciso de todo el sistema. A partir de una única fuente de alimentación, puedes generar varios raíles de tensión para controlar distintos elementos del sistema integrado, y ajustar cada raíl de tensión para proporcionar la potencia justa para la aplicación. Un PMIC también puede proporcionar funciones adicionales para el control general del sistema, como temporizadores de vigilancia y funciones de reinicio. Para aplicaciones IoT, está disponible la Interfaz de Gestión de Potencia del Sistema.

La interfaz de gestión de energía del sistema

La interfaz SPMI es un estándar de gestión de energía para la electrónica móvil. Esta interfaz serie de dos hilos está optimizada para tareas de gestión de energía y control general. Es suficientemente flexible en las frecuencias de reloj, que pueden ir de 32 kHz a 26 MHz, sin necesidad de sincronizar los distintos dispositivos entre sí. Los participantes conectados al bus de control se asignan a distintas clases. Está el maestro y dos esclavos diferentes, uno de los cuales puede enviar peticiones y el otro no. Los componentes individuales conectados al bus tienen el mismo arbitraje y el tráfico de datos puede controlarse mediante priorización. La especificación también reduce los costes de diseño y acorta el tiempo de comercialización de los dispositivos móviles, al facilitar la conexión de dispositivos de distintos fabricantes. Se utiliza en teléfonos inteligentes, tabletas y otros dispositivos portátiles.

Características de SPMI

La interfaz conecta el controlador de potencia integrado de un sistema de procesador de sistema en chip (SoC) a uno o más sistemas de control de tensión de IC de gestión de potencia. La interfaz puede utilizarse para supervisar y controlar con precisión los niveles de potencia del procesador necesarios para una determinada carga de trabajo o aplicación y controlar dinámicamente las distintas tensiones de alimentación en función de los niveles de potencia en tiempo real.

Entre sus características se incluyen el bajo número de pines y de puertas, la alta velocidad, la baja latencia, la capacidad de admitir varios dispositivos procesadores en el mismo bus compartido, la gestión de prioridades por clase de tráfico y el reconocimiento de instrucciones.