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Écologisation par les TIC : la durabilité de l'IoT dès la conception

Date :

économies d'énergie par mise hors tension
Illustration: © IoT For All

« L'écologisation par les TIC » est un terme souvent utilisé pour illustrer comment les technologies de l'information et des communications (TIC) peuvent favoriser la durabilité. Dans le cas des applications IoT, l'accès aux données opérationnelles via des technologies de surveillance à distance peut être une aubaine pour les gestionnaires d'installations. Ils peuvent suivre l'état des machines critiques ou expédier des fournitures lorsque les niveaux de stock de traitement chimique dans des sites isolés et isolés sont proches de l'épuisement.

Deux approches pour promouvoir la durabilité sur le marché (TIC) impliquent l'utilisation efficace des ressources et l'évitement du gaspillage. Lorsqu'ils sont appliqués aux systèmes IoT, ces concepts se traduisent par des approches pour optimiser les communications entre les applications, les réseaux de communication et les terminaux. La durabilité est renforcée lorsque les trois fonctionnent en harmonie. Si les communications entre les réseaux et les appareils peuvent être coordonnées, il est possible de concevoir pour la conservation de l'énergie. Cependant, supposons que les appareils restent connectés au réseau plutôt que de dormir lorsqu'aucune application ne souhaite communiquer avec ces appareils. Dans ce cas, cela se traduit par une consommation non optimale des appareils (par exemple, la batterie) et des ressources réseau. De même, si les applications interrogent à plusieurs reprises les appareils lorsque ces appareils n'ont aucune nouvelle information à partager, cela entraîne également une utilisation non optimale des ressources. C'est également le cas lorsque les appareils sont en veille et ne sont pas connectés au réseau. Ces scénarios d'utilisation peuvent également potentiellement consommer inutilement des ressources réseau, ce qui peut altérer les services aux autres utilisateurs partageant le réseau.

Qui parle à qui ?

« Mobile Originated » est un mode de communication impliquant un appareil connecté initiant une communication avec une application dans le réseau. Par exemple, il peut s'agir d'un capteur qui transmet périodiquement des lectures à une application hébergée dans le cloud. Les appareils d'origine mobile peuvent entrer Mode d'économie d'énergie (PSM) lorsqu'il ne transmet pas pour économiser l'énergie. En mode PSM, l'appareil est déconnecté du réseau mais reste enregistré. Lorsque l'appareil se réveille (par exemple, pour transmettre sa prochaine lecture de capteur), il peut le faire sans se réenregistrer sur le réseau. Les appareils peuvent rester dans PSM pendant des heures et jusqu'à 400 jours d'affilée. En mode PSM, l'appareil est inaccessible aux applications du réseau. Par conséquent, PSM est le mieux adapté aux appareils d'origine mobile qui initient la communication avec les applications.

Un mode de fonctionnement différent, appelé « mobile terminé », s'applique aux situations dans lesquelles une application du réseau initie une communication avec un appareil connecté (par exemple, pour envoyer des commandes à un appareil actionneur). Cela peut être le cas dans les cas d'utilisation de la logistique, du suivi des actifs, de l'automatisation industrielle et du contrôle en boucle fermée. Pour économiser l'énergie, un terminal mobile s'appuie sur une technologie connue sous le nom de Extended Discontinuous Rx (eDRX). Avec eDRX, un appareil peut entrer dans un mode de faible consommation dans lequel il écoute périodiquement une indication de données mobiles en attente terminées sans maintenir une connexion réseau complète. Si une indication de données mobiles en attente terminées est détectée, l'appareil peut rétablir une connexion réseau complète pour recevoir les données. Par conséquent, eDRX est mieux adapté que PSM pour les économies d'énergie des terminaux mobiles.

Interfonctionnement des capacités cellulaires 3GPP dans les systèmes IoT

Lorsque l'on considère les capacités PSM et eDRX dans des scénarios de déploiement pratiques, il est nécessaire de coordonner des approches de conception alternatives à grande échelle. Envisagez la nécessité d'organiser des horaires pour un groupe d'appareils utilisant des communications mobiles et d'autres capteurs et applications programmés pour les communications mobiles. C'est ici que 3GPP et normes oneM2M sont complémentaires et peuvent alléger le fardeau des développeurs d'applications. Le 3GPP se concentre sur les appareils et les réseaux de communication cellulaire. oneM2M est une norme middleware qui agit comme une couche d'abstraction entre les applications IoT et les réseaux de communication sous-jacents et les protocoles de connectivité associés à l'émission de commandes et collecte de données vers/depuis les appareils IoT.

Les normes 3GPP définissent une API vers le nord pour exposer les fonctionnalités sous-jacentes du réseau cellulaire, telles que la configuration des minuteurs PSM et eDRX pour les appareils. oneM2M a son API pour l'interfonctionnement avec les réseaux 3GPP, qui traduit les structures de données 3GPP dans un format que les développeurs IoT peuvent utiliser dans le cadre de leur boîte à outils IoT. Par conséquent, ils peuvent définir des horaires de veille dans le contexte des exigences de leurs applications, car oneM2M fait abstraction de la complexité associée aux détails du réseau sous-jacent. De plus, oneM2M peut agréger et aligner les plannings des appareils et les différentes applications devant communiquer avec ces appareils. oneM2M peut ensuite configurer les minuteurs PSM et eDRX des appareils via l'API nord du réseau cellulaire pour garantir que les appareils mobiles et terminaux mobiles se connectent au réseau aux moments optimaux pour envoyer et recevoir des données des applications réseau. C'est l'un des avantages de s'appuyer sur les normes 3GPP et oneM2M.

La complémentarité des standards 3GPP et oneM2M étend l'idée de gestion responsable des réseaux encouragée par la GSMA à travers ses Directives de connectivité IoT pour « ne pas nuire » aux réseaux mobiles.

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Source : https://www.iotforall.com/greening-by-ict-iot-sustainability-by-design

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