FR3137246A1

FR3137246A1 - Procédé de gestion de l’énergie d’un équipement électronique, équipement et programme d’ordinateur correspondant.

Info

Publication number: FR3137246A1
Application number: FR2206487A
Authority: FR
Inventors: David Excoffier
Original assignee: Orange SA
Current assignee: Orange SA
Priority date: 2022-06-28
Filing date: 2022-06-28
Publication date: 2023-12-29
Also published as: WO2024002964A1

Abstract

Procédé de gestion de l’énergie d’un équipement électronique, équipement et programme d’ordinateur correspondant. L’invention concerne un procédé de gestion de l’énergie d’un équipement électronique, comprenant : l’obtention d’au moins une action à effectuer par l’équipement,la planification de l’exécution de l’au moins une action en tenant compte d’un niveau d’énergie courant dudit équipement. Figure pour l’abrégé : figure 2

Description

Procédé de gestion de l’énergie d’un équipement électronique, équipement et programme d’ordinateur correspondant.

1. Domaine technique

Le domaine de l’invention est celui des équipements électroniques, appartenant notamment à l’Internet des Objets (ou IoT) ou conçus spécifiquement pour certains types d’activités (vertical métier).

L’invention concerne plus particulièrement la consommation d’énergie de tels équipements, et notamment la gestion de l’énergie consommée par un équipement pour effectuer une ou plusieurs actions.

Plus généralement, l’invention se rapporte à tout équipement électronique autonome, c'est-à-dire non alimenté par une source d’énergie constante (comme le réseau électrique), alimenté avec une source d’énergie rechargeable ou non (pile, batterie, accumulateur, etc), et embarquée ou non dans l’équipement. Un tel équipement peut éventuellement coopérer avec au moins un élément de conversion d’énergie apte à capter une énergie ambiante pour pouvoir fonctionner et/ou recharger la source d’énergie alimentant l’équipement. L’équipement peut être fixe (station météo par exemple) ou mobile (voiture par exemple).

2. Art antérieur

L’utilisation de tels équipements électroniques, communément appelés « objets connectés » ou « objets communicants » dans le domaine de l’IoT, est de plus en plus répandue. De tels objets peuvent par exemple être utilisés pour effectuer des opérations de calculs, stocker une donnée, mesurer une valeur dans l’environnement (température, humidité, présence, …) via un capteur embarqué, relayer des mesures délivrées par un capteur, prendre une photographie (par exemple pour la surveillance d’un site), communiquer des données à un équipement distant, etc.

Ces objets peuvent être alimentés de diverses manières : alimentation constante sur prise électrique (également appelé raccordement au secteur), alimentation sur réserve d’énergie fixe (batteries, piles) rechargeable ou non, alimentation grâce à l’énergie ambiante (solaire, vibrations, différences de températures…), ou encore une alimentation mixte entre ces différents modes d’alimentation.

Ces objets peuvent être utilisés de diverses manières : certains peuvent fonctionner ponctuellement et d’autres régulièrement, certains bénéficient de capacités de traitement importantes et d’autres non, certains effectuent des tâches consommatrices en puissance de calculs et d’autres non, etc. De ce fait, tous les objets connectés ne nécessitent pas le même apport en énergie pour fonctionner.

Classiquement, un objet peut être programmé pour réaliser une ou plusieurs actions périodiquement, ou selon certains événements internes ou externes (capter une température, mesurer le niveau d’ensoleillement, envoyer des données à un équipement tiers, effectuer des calculs, …). Ces configurations (type d’actions, fréquence ou cadence d’exécution – par exemple toutes les 15 minutes, une fois par heure, etc) sont généralement paramétrées en usine, lors de la fabrication de l’objet. L’utilisateur de l’objet ou un tiers de confiance peut éventuellement modifier la pré-configuration usine lors de l’installation ou l’utilisation de l’objet, par exemple en modifiant la cadence d’exécution des actions (par exemple en augmentant la fréquence de prise de mesure à une prise toutes les 5 minutes, au détriment de la durée de vie de l’objet qui consommera plus, ou au contraire en diminuant la fréquence de prise de mesure).

L’exécution d’une action consomme une certaine quantité d’énergie, i.e. a un coût énergétique. En particulier, le type d’actions à réaliser, leur fréquence, etc, peuvent conduire à une consommation de toute l’énergie disponible pour un objet, ce qui peut avoir pour conséquence l’arrêt de l’objet, qui ne peut de facto plus rendre le ou les services pour lesquels il est prévu.

Notamment, chaque action consomme l’énergie disponible sous la forme d’au moins un pic de consommation, plus ou moins important, et sur une plus ou moins longue période. A titre d’exemple, la illustre la consommation liée à la prise d’une photographie avec flash avec un appareil photo numérique, en ampère en fonction du temps. Selon, cet exemple, le premier pic de consommation 11 correspond à l’allumage de l’appareil photo (« ON »), le deuxième pic 12 à l’allumage de l’écran, le troisième pic 13 à la prise de photo, le quatrième pic 14 à la recharge du flash, et le cinquième pic 15 à l’extinction de l’appareil photo (« OFF »).

On constate que la batterie/les piles sont très sollicitées en termes d’énergie sur de courtes durées, avec de très grandes variations, ce qui impacte la durée de vie de celle(s)-ci. Comme déjà indiqué, le type d’actions à réaliser, leur fréquence, etc, peuvent par conséquent conduire à une consommation de toute l’énergie disponible pour un objet, ce qui peut conduire à l’arrêt de l’objet.

Il existe donc un besoin pour une nouvelle technique de gestion de l’énergie des objets connectés, ou plus généralement des équipements électroniques, ne présentant pas l’ensemble des inconvénients de l’art antérieur.

3. Exposé de l’invention

L’invention propose une solution pour la gestion de l’énergie d’un équipement électronique, sous la forme d’un procédé comprenant :

l’obtention d’au moins une action à effectuer par ledit équipement,
la planification de l’exécution de ladite au moins une action en tenant compte d’un niveau d’énergie courant dudit équipement.

Selon l’invention, un équipement peut ainsi adapter automatiquement son comportement, i.e. l’exécution de la ou des actions qu’il a à effectuer, en tenant compte de son niveau d’énergie. De cette façon, l’équipement peut par exemple maintenir une réserve d’énergie suffisante pour fonctionner plus longtemps que s’il gardait un même comportement.

En particulier, l’invention propose de modifier si nécessaire la « pré-configuration usine » de l’équipement ou la configuration effectuée par un utilisateur (appelées par la suite configuration initiale), pour adapter l’ordre, la fréquence, l’instant d’exécution, le nombre, etc, des actions qu’il doit réaliser, notamment en alternant les phases d’exécution des actions et des phases de recharge dans le cas d’un équipement rechargeable, de façon que l’équipement ne consomme pas la totalité de sa réserve d’énergie, de façon par exemple à rester constamment en fonctionnement (et éventuellement à pourvoir disposer de cette réserve d’énergie en cas de détection d’une situation « exceptionnelle » à traiter en urgence). A titre d’exemples, une situation exceptionnelle peut être la détection d’un intrus lors de la surveillance d’un site au moyen d’une caméra et la nécessité de transmettre cette information à l’utilisateur ou à une société de gardiennage, un orage soudain qui vient assombrir le ciel et empêcher la recharge de l’équipement grâce à l’énergie solaire, etc.

Selon au moins un mode de réalisation, la solution proposée permet ainsi de prolonger la durée de vie d’un équipement alimenté par tout type d’énergie, appartenant par exemple à l’IoT, en permettant à l’équipement d’adapter automatiquement et à tout instant ses capacités d’actions préconfigurées (configuration initiale) à sa réserve d’énergie disponible, i.e. en permettant à cet équipement de s’adapter automatiquement à sa capacité énergétique.

On entend ici par « niveau d’énergie courant » de l’équipement le niveau de charge électrique en réserve à l’instant courant (par exemple stocké dans au moins un élément de stockage d’énergie, comme une pile non rechargeable, une pile rechargeable, une batterie, un accumulateur, etc) et/ou fournie à l’instant courant par au moins une source d’énergie externe, notamment une énergie ambiante (par exemple une énergie solaire, éolienne, hydraulique, thermique, vibratoire, cinétique, etc).

Un équipement peut en effet être alimenté de diverses manières : alimentation sur réserve d’énergie fixe (batteries, piles) rechargeable ou non, alimentation grâce à l’énergie ambiante (solaire, vibrations, différences de températures, ou tout autre type d’énergie ambiante…), ou encore une alimentation mixte entre ces différents modes d’alimentation ou d’autres à venir.

Une source d’énergie peut ainsi être utilisée pour alimenter directement l’équipement (totalement ou partiellement) et/ou pour charger / recharger le ou les éléments de stockage d’énergie alimentant l’équipement (totalement ou partiellement). De tels éléments de stockage d’énergie peuvent être intégrés à l’équipement, ou externes à cet équipement.

Un équipement rechargeable est donc un équipement utilisant au moins un élément de stockage d’énergie rechargeable (pile rechargeable, batterie, accumulateur, etc). Un élément de stockage d’énergie rechargeable peut être rechargé en convertissant en énergie électrique, pour tout ou partie, une énergie à disposition dans l’environnement proche de l’équipement (énergie « renouvelable » ou « ambiante »), en étant raccordée au secteur, etc. Par la suite, on utilise indifféremment les termes charge ou recharge de l’équipement, et charge ou recharge de l’élément de stockage d’énergie.

Selon un mode de réalisation particulier, ladite planification met en œuvre :

l’exécution de ladite au moins une action pendant une première durée ou tant que le niveau d’énergie courant dudit équipement est supérieur ou égal à un premier niveau d’énergie, et
la temporisation de l’exécution de ladite au moins une action pendant une deuxième durée ou jusqu’à ce que le niveau d’énergie courant dudit équipement soit supérieur ou égal à un deuxième niveau d’énergie.

Les premier et/ou second niveaux d’énergie peuvent être des niveaux seuils par exemple.

Ainsi, certaines actions peuvent être exécutées pendant un certain temps, ou tant que le niveau d’énergie courant de l’équipement est supérieur ou égal à un premier niveau d’énergie, également appelé par la suite seuil bas d’énergie.

Si le niveau d’énergie courant passe en dessous de ce premier niveau d’énergie, ou après une première durée, l’exécution des actions peut être différée. L’interruption de l’exécution des actions peut aider à diminuer la consommation en énergie de l’équipement. Pendant cette interruption, le ou les éléments de stockage d’énergie utilisé(s) pour alimenter l’équipement peuvent être rechargés.

Ainsi, certaines actions peuvent être mises en pause ou en attente pendant une deuxième durée, ou tant que le niveau d’énergie courant de l’équipement n’est pas redevenu supérieur ou égal à un deuxième niveau d’énergie, également appelé par la suite seuil haut d’énergie, ou n’est pas à pleine charge.

Ces premier et/ou second niveaux d’énergie (seuil haut et/ou seuil bas) peuvent être fixes, ou varier dans le temps selon la configuration, les actions à réaliser, ou tout autre paramétrage.

En particulier, l’exécution des actions est organisée de façon à tenir compte de moments propices à la recharge de l’équipement, notamment lorsque l’équipement (ou plus précisément le ou les éléments de stockage d’énergie utilisé(s) pour alimenter l’équipement) est rechargé en convertissant une énergie à disposition dans son environnement proche.

Selon un mode de réalisation particulier, ladite exécution exécute ladite au moins une action avec une deuxième fréquence, supérieure à une première fréquence, et/ou avec une deuxième vitesse, supérieure à une première vitesse, tant que le niveau d’énergie courant dudit équipement est supérieur ou égal audit premier niveau d’énergie.

Par exemple, la première fréquence et/ou la première vitesse peuvent correspondre à des valeurs garanties, qui correspondent par exemple à des configurations usine pour des actions de type relevé de température, prise de photographies, transmission de ces informations, etc. Tant que le niveau d’énergie courant dudit équipement est supérieur ou égal au premier niveau d’énergie (seuil bas d’énergie), l’invention propose selon ce mode de réalisation d’exécuter certaines actions à une deuxième fréquence (supérieure à la première fréquence) et/ou avec une deuxième vitesse (supérieure à la première vitesse), i.e. d’exécuter plus souvent et/ou plus rapidement ces actions.

Dans un mode de réalisation particulier, ladite planification définit un ordre d’exécution de ladite au moins une action en tenant compte d’au moins une priorité associée à ladite au moins une action.

Ainsi, une action prioritaire peut être exécutée, et une action moins prioritaire peut être mise en attente. Par exemple, une action de type relevé de température peut être exécutée, et une action de type transmission des relevés de température peut être différée tant que le niveau d’énergie courant de l’équipement n’est pas repassé au-dessus du deuxième niveau d’énergie (seuil haut d’énergie).

Ainsi, le deuxième niveau d’énergie peut correspondre à un niveau d’énergie supérieur au premier niveau d’énergie.

Dans un autre mode de réalisation particulier, ladite planification définit un ordre d’exécution de ladite au moins une action en tenant compte d’au moins une consommation d’énergie associée à ladite au moins une action.

Ainsi, une action qui consomme beaucoup d’énergie peut être exécutée si le niveau d’énergie courant permet l’exécution de cette action (si le niveau d’énergie courant est par exemple supérieur au deuxième niveau d’énergie), ou différée sinon. Par exemple, des actions moins consommatrices en énergie sont mises en œuvre si le niveau d’énergie courant se situe entre le premier niveau d’énergie et le deuxième niveau d’énergie.

Dans un mode de réalisation particulier, ladite planification temporise l’exécution d’au moins une action parmi ladite au moins une action en tenant compte d’au moins un événement extérieur audit équipement.

Notamment, lorsque l’équipement est directement alimenté en utilisant une énergie ambiante et/ou lorsque le ou les éléments de stockage d’énergie sont rechargés en utilisant une énergie ambiante, la charge de l’équipement peut être privilégiée par rapport à l’exécution d’au moins une action quand les conditions de charge sont favorables (par exemple présence de vent si l’énergie ambiante est une énergie éolienne, présence de soleil si l’énergie ambiante est une énergie solaire, etc). De cette façon, on peut optimiser la charge de l’équipement.

Dans un mode de réalisation particulier, ledit procédé détermine au moins une plage temporelle pour la recharge en énergie dudit équipement, en tenant compte d’au moins un événement extérieur audit équipement.

En particulier, lorsque l’équipement est directement alimenté en utilisant une énergie ambiante et/ou lorsque le ou les éléments de stockage d’énergie sont rechargés en utilisant une énergie ambiante, on peut tenir compte d’événement(s) extérieur(s) à l’équipement pour déterminer au moins une plage horaire favorable à la charge de l’équipement. Par exemple, on peut tenir compte de l’heure de lever du soleil, en prenant éventuellement en compte la position géographique de l’équipement, pour passer en mode charge à l’heure de lever du soleil.

Par exemple, ledit événement extérieur appartient au groupe comprenant :

une condition météorologique,
une heure de lever et/ou de coucher du soleil,
un événement influant sur une énergie ambiante utilisable pour recharger en énergie ledit équipement.

Ainsi, l’obtention d’une condition météorologique (par exemple une baisse de vent, la présence de nuages, une différence de température, etc), d’une heure de lever et/ou de coucher du soleil, ou plus généralement d’un événement influant sur une énergie ambiante utilisable pour recharger en énergie l’équipement, permet notamment de déterminer si les conditions sont favorables pour une charge en énergie de l’équipement. Si tel est le cas, la ou les actions à exécuter peuvent être mises en attente et la charge de l’équipement privilégiée. A l’inverse, si les conditions ne sont pas favorables pour une charge en énergie de l’équipement, certaines actions peuvent être exécutées si le niveau d’énergie courant est supérieur au premier niveau d’énergie, ou différées sinon.

En particulier, un tel événement extérieur peut dépendre de la position géographique de l’équipement et/ou de ses éléments de stockage d’énergie.

Dans un mode de réalisation particulier, le procédé comprend la configuration d’au moins un profil de comportement dudit équipement, et ladite planification tient compte dudit profil de comportement.

Par exemple, différents profils de comportement peuvent être configurés. L’équipement peut alors sélectionner automatiquement au moins un profil de comportement parmi les profils de comportement préalablement configurés, en tenant compte des différentes actions à réaliser et de son niveau d’énergie courant. La sélection du profil de comportement peut être mise à jour régulièrement ou à détection d’un événement particulier (par exemple déplacement de l’équipement, changement de l’orientation de l’équipement, modification de la configuration (modification des actions ou de leur fréquence par exemple), lever du soleil, coucher du soleil, période d’ensoleillement, période de faible luminosité, etc).

Dans un mode de réalisation particulier, le procédé comprend le déclenchement d’une alerte si ledit niveau d’énergie courant est inférieur à un troisième niveau d’énergie. Ainsi, un utilisateur de l’équipement peut être informé lorsque le niveau d’énergie courant est très faible. Il peut ainsi intervenir pour remplacer les éléments de stockage d’énergie alimentant l’équipement (par exemple changer les piles si les piles ne sont pas rechargeables), modifier l’emplacement et/ou l’orientation de l’équipement pour qu’il capte mieux l’énergie ambiante, modifier les éléments de conversion d’énergie utilisés pour convertir une énergie ambiante pour favoriser la captation d’énergie, comme décrit dans la demande de brevet français FR2202429 déposée le 18 mars 2022, etc.

Par exemple, le troisième niveau d’énergie correspond au premier niveau d’énergie (seuil bas d’énergie) ou à un niveau d’énergie inférieur au premier niveau d’énergie. Il peut s’agir d’un niveau d’énergie critique par exemple.

Dans un mode de réalisation particulier, lesdits premier et/ou deuxième et/ou troisième niveaux d’énergie sont paramétrables.

De cette façon, il est possible de paramétrer au moins l’un des niveaux d’énergie selon l’application considérée.

Par ailleurs, l’invention concerne un équipement électronique correspondant, comprenant au moins un processeur configuré pour :

obtenir au moins une action à effectuer par ledit équipement,
planifier l’exécution de ladite au moins une action en tenant compte d’un niveau d’énergie courant dudit équipement.

Un tel équipement est notamment adapté à mettre en œuvre les étapes du procédé décrit précédemment dans l’un quelconque de ses modes de réalisation. Un tel équipement pourra bien sûr comporter les différentes caractéristiques relatives au procédé selon l’invention, qui peuvent être combinées ou prises isolément. Ainsi, les caractéristiques et avantages de cet équipement sont les mêmes que ceux du procédé. Par conséquent, ils ne sont pas détaillés plus amplement.

Un mode de réalisation de l’invention vise aussi à protéger un ou plusieurs programmes d’ordinateur comportant des instructions adaptées à la mise en œuvre du procédé selon au moins un mode de réalisation de l’invention tel que décrit ci-dessus, lorsque ce ou ces programmes sont exécutés par un processeur, ainsi qu’au moins un support d’informations lisible par un ordinateur comportant des instructions d’au moins un programme d’ordinateur tel que mentionné ci-dessus.

4. Liste des figures

D’autres caractéristiques et avantages de l’invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivante d’au moins un mode de réalisation, donné à titre de simple exemple illustratif et non limitatif, et des dessins annexés, parmi lesquels :

la , présentée en relation avec l’art antérieur, illustre la consommation d’énergie liée à la prise d’une photographie avec flash avec un appareil photo numérique,
la illustre les principales étapes mises en œuvre par un procédé de gestion de l’énergie d’un équipement selon au moins un mode de réalisation de l’invention,
la illustre un exemple de paramétrage de différents niveaux d’énergie,
les figures 4A et 4B illustrent un premier exemple de profil de comportement (asymptotique),
la illustre un deuxième exemple de profil de comportement (« consommation naturelle intermittente »),
les figures 6A et 6B illustrent un troisième exemple de profil de comportement (« consommation intermittente »),
les figures 7A et 7B illustrent un quatrième exemple de profil de comportement (« consommation freinée à répétition »),
la illustre un cinquième exemple de profil de comportement (« jour / nuit »),
la illustre un sixième exemple de profil de comportement (« Prédiction de faible luminosité »),
les figures 10A et 10B illustrent un septième exemple de profil de comportement (« charge en prévision d’un événement extérieur »),
la illustre un huitième exemple correspondant à une combinaison de différents profils de comportement,
la est une vue simplifiée d’un équipement électronique selon au moins un mode de réalisation de l’invention.

5. Description d’un mode de réalisation de l’invention

5.1 Rappels

Quel que soit le mode d’alimentation d’un équipement (pile, batterie, énergie ambiante, ou autre système d’alimentation), on distingue deux grands types de consommation d’énergie :

le talon de consommation, qui correspond à la consommation minimale de l’équipement nécessaire à son fonctionnement. Cette consommation correspond généralement à la consommation de l’électronique de l’équipement et du logiciel embarqué lorsque l’équipement est en mode veille par exemple. Si l’énergie disponible est inférieure à ce talon de consommation, l’équipement n’a pas suffisamment d’énergie pour fonctionner ;
le reste de la consommation, au-dessus du talon, qui permet de faire fonctionner l’équipement avec un paramétrage d’usine ou réalisé par configuration a posteriori. Cette énergie consommée peut être variable (selon le type d’actions à effectuer, leur fréquence, etc, paramétrés lors de la pré-configuration usine ou par un utilisateur ou tiers de confiance). Chaque action spécifique implique une consommation supplémentaire d’énergie.

Afin de prolonger la durée de vie d’un équipement, une première solution consiste à diminuer le « talon de consommation ». Pour ce faire, il est par exemple possible d’optimiser la partie électrique et/ou électronique de l’équipement en sélectionnant par exemple des composants à très faible perte permettant de réduire la consommation. En variante ou complément, il est possible d’optimiser la partie logicielle embarquée dans l’équipement, qui peut représenter une source importante de consommation électrique (du fait par exemple de boucles sans fin, de nombreux échanges de messages, etc).

Une deuxième solution, objet de l’invention, consiste à optimiser le « reste de la consommation », comme présenté ci-après. Cette deuxième solution peut notamment être combinée à la première solution proposée ci-dessus.

En particulier, comme indiqué ci-dessus, l’énergie consommée dans le « reste de la consommation » peut être variable (selon le type d’actions à effectuer, leur nombre, leur durée, leur fréquence, etc).

Les inventeurs ont constaté que la configuration initiale (pré-configuration usine ou configuration par un utilisateur ou un tiers de confiance) ne pose généralement pas de problème lorsque l’équipement dispose d’une quantité suffisante d’énergie pour exécuter les actions initialement configurées, par exemple lorsqu’il est alimenté en permanence par une prise électrique, une batterie ou une pile puissante, ou une énergie qui permet de recharger régulièrement les piles ou batteries.

En revanche, lorsque l’équipement est alimenté par une énergie intermittente (cas des énergies ambiantes de type solaire, vibrations, …), et/ou que cet équipement ne dispose que d’une capacité de stockage d’énergie limitée du fait de la taille de sa batterie interne, ou de l’usure de sa pile par exemple, l’équipement ne dispose pas toujours d’une quantité suffisante d’énergie pour exécuter les actions (pré-)configurées.

En effet, la configuration de l’équipement ayant été figée préalablement, la configuration initiale selon l’état de l’art impose à l’équipement d’effectuer les actions initialement configurées, par exemple de continuer à lire une valeur toutes les X secondes, quelle que soit l’état de ses réserves d’énergie. La configuration initiale étant statique quel que soit l’état de l’équipement, elle va de facto réduire drastiquement la durée de vie de l’équipement en forçant celui-ci à continuer à lire une donnée toutes les X secondes sans se préoccuper de son énergie restante, jusqu’à épuisement complet de sa réserve d’énergie, ou que sa réserve d’énergie ne permette plus de fournir suffisamment d’énergie pour alimenter le talon de consommation (qui, on le rappelle correspond à la consommation minimale permettant d’assurer son fonctionnement).

5.2 Principe général de l’invention

Le principe général de l’invention repose sur la surveillance du niveau d’énergie d’un équipement fixe ou mobile, et l’organisation des actions que l’équipement a à effectuer en tenant compte du niveau d’énergie courant de l’équipement et de ces actions (exécution d’une action ou mise en attente, ordre d’exécution des actions, etc). De telles actions sont par exemple de type « lire une valeur provenant d’un capteur de température toutes les X secondes, ou Y minutes », « envoyer un message à un équipement tiers si une valeur est inférieure ou supérieure à un certain seuil configuré », « afficher un message quand l’équipement reçoit un message particulier », « effectuer un calcul spécifique à chaque nouvelle valeur de température », « prendre une photographie », ou toute autre action qu’il est possible de configurer.

En d’autres termes, la présente invention propose un équipement électronique, alimenté par tout type d’énergie, capable d’adapter automatiquement les actions qu’il doit réaliser en fonction de son niveau d’énergie courant, de façon à optimiser ces actions en fonction de sa propre réserve en énergie et/ou de l’énergie fournie à l’instant courant. La solution proposée permet ainsi de corréler les actions qu’un équipement doit réaliser avec les capacités de l’équipement à réaliser ces actions, notamment sa capacité énergétique.

Selon un mode de réalisation particulier, la solution proposée permet notamment de modifier la configuration initiale et l’ajuster automatiquement en fonction de l’énergie disponible/restante. On tient ainsi compte du niveau d’énergie courant de l’équipement pour planifier les différentes actions, ce qui permet de maintenir une réserve d’énergie suffisante pour que l’équipement puisse fonctionner longtemps. En d’autres termes, la solution proposée permet à l’équipement de ne pas consommer la totalité de sa réserve d’énergie, ce qui permet de prolonger sa durée de vie.

La solution proposée contribue ainsi au prolongement de la durée de vie de l’équipement, que l’équipement soit alimenté en énergie par des piles non-rechargeables ou par des éléments de stockage d’énergie rechargeables, ou directement par une source d’énergie externe, notamment une énergie ambiante.

En particulier, pour aider à prolonger la durée de vie d’un équipement, on peut intégrer à celui-ci des capacités de captation de l’énergie disponible dans son environnement proche, comme l’énergie solaire par exemple. Entre deux actions (de lecture d’une donnée capteur, prise d’image, calcul, etc), l’énergie solaire captée peut être utilisée pour recharger l’équipement, et (dans l’idéal) remonter suffisamment la réserve d’énergie de l’équipement pour que cette réserve d’énergie ne s’épuise pas à terme.

La illustre les principales étapes mises en œuvre par un procédé de gestion de l’énergie d’un équipement. On considère qu’un tel équipement doit réaliser plus ou moins régulièrement différentes tâches ou actions.

Au cours d’une première étape 21, au moins une action à effectuer par ledit équipement est obtenue. Par exemple, de telles actions sont obtenues à partir de la configuration usine, ou d’au moins une configuration effectuée par l’utilisateur ou un tiers de confiance (configuration initiale). Ces actions sont par exemple paramétrées via un menu ou une option de paramétrage où l’on indique par exemple la fréquence, le nombre de fois, ou l’élément déclencheur qui permet de réaliser cette ou ces tâches.

La planification de l’exécution de ladite au moins une action est alors mise en œuvre au cours d’une deuxième étape 22, en tenant compte d’un niveau d’énergie courant de l’équipement. Ainsi, au lieu d’effectuer les actions selon la configuration initiale, l’ordre et/ou la cadence et/ou la vitesse, etc, d’exécution de ces actions peuvent adaptées au fur et à mesure en tenant compte du niveau d’énergie courant de l’équipement.

En particulier, dans certains modes de réalisation, les actions peuvent être réalisées selon la configuration initiale si le niveau d’énergie courant le permet. Sinon, les actions peuvent être réorganisées, en modifiant par exemple l’ordre et/ou la fréquence et/ou en temporisant certaines actions. Dans certains modes de réalisation, si le niveau d’énergie courant le permet (s’il est supérieur à un seuil haut par exemple), les actions peuvent être réorganisées, en augmentant par exemple la fréquence de certaines actions par rapport à la configuration initiale. Selon un mode de réalisation particulier, différents profils de comportement peuvent notamment être configurés selon l’invention, et stockés dans une base de données de profils de comportement. L’équipement peut alors sélectionner au moins un profil de comportement parmi les profils de la base de données, en tenant par exemple compte de son environnement.

5.3 Exemples de mise en œuvre

On décrit ci-après différents exemples de mise en œuvre de l’invention. A titre d’exemple, on considère un équipement configuré, par exemple via une interface homme machine couplée (localement ou à distance) à l’équipement, pour que l’équipement prenne des mesures de luminosité, de température et une photo toutes les deux minutes. Pour ce faire, l’équipement est en communication avec différents capteurs, intégrés à l’équipement ou externes, notamment un capteur de luminosité, un capteur de température et un appareil photo. L’équipement est par exemple alimenté en énergie par une batterie.

Classiquement, une telle configuration initiale est figée.

Au contraire, selon l’invention, les mesures de luminosité, de température et la prise de photo sont planifiés en tenant compte du niveau d’énergie de l’équipement.

Dans un mode de réalisation particulier, illustré en , l’invention permet à l’utilisateur de l’équipement, à l’équipement lui-même, à un tiers de confiance, ou à un équipement tiers, de paramétrer au moins un niveau d’énergie en fonction du temps, par exemple :

un premier niveau d’énergie 31, également appelé seuil bas d’énergie, correspondant dans certains modes de réalisation à un niveau d’énergie (par exemple un niveau de charge minimum de l’équipement) au-dessous duquel la consommation de l’équipement doit éviter de descendre (il peut être équivalent au talon de consommation par exemple, ou à une valeur quelconque supérieure à ce talon), et/ou
un deuxième niveau d’énergie 32, également appelé seuil haut d’énergie, correspondant dans certains modes de réalisation à un niveau d’énergie (par exemple un niveau de charge maximum de l’équipement), au-dessus duquel l’équipement peut éventuellement fonctionner de façon plus énergivore, à une vitesse et/ou une fréquence plus élevée par rapport à la configuration initiale (par exemple mesures de luminosité, de température et prise de photo à une cadence supérieure à 2 secondes).

L’équipement peut notamment mesurer, ou obtenir via un équipement tiers, son niveau d’énergie courant, par exemple le niveau de charge de la batterie. Une telle mesure est par exemple effectuée en utilisant un composant de type INA233 de Texas Instruments ®.

L’équipement peut également déterminer, ou obtenir via un équipement tiers, un niveau de charge maximale de la batterie, ainsi qu’éventuellement une plage de fonctionnement optimale (par exemple comprise entre 1/3 et 2/3 de la charge maximale de la batterie).

On peut ainsi distinguer différentes zones, selon le nombre de niveaux d’énergie paramétrés, dans certains modes de réalisation. Par exemple, selon l’exemple illustré en , on distingue trois zones :

zone A : au-dessus du seuil haut d’énergie 32,
zone B : entre le seuil haut d’énergie 32 et le seuil bas d’énergie 31, correspondant par exemple à la plage de fonctionnement optimale,
zone C : sous le seuil bas d’énergie 31.

Si un seul niveau d’énergie est paramétré, par exemple un seuil bas d’énergie, on distingue uniquement deux zones : une zone au-dessus du seuil bas d’énergie 31, et une zone en-dessous du seuil bas d’énergie 31.

Selon certains modes de réalisation, le ou les niveaux d’énergie peuvent être des grandeurs absolues. Selon d’autres modes de réalisation, le ou les niveaux d’énergie peuvent être des grandeurs relatives, correspondant par exemple à un pourcentage de charge de l’équipement. Ces différents modes de réalisation peuvent notamment être combinés.

On note que le choix de ces niveaux d’énergie permet de définir des périodes plus ou moins longues de temporisation des actions permettant de recharger l’équipement.

Selon un mode de réalisation particulier, l’invention permet ainsi de définir ou de choisir un profil de comportement attendu en fonction du niveau d’énergie courant de l’équipement et de certains paramètres de la configuration initiale, éventuellement parmi un ensemble de profils de comportement préexistants pour cet équipement. Il est notamment possible de combiner plusieurs profils de comportement afin de créer des comportements plus complexes.

On présente ci-après différents profils de comportement selon un mode de réalisation de l’invention.

5.3.1 Profils de comportement liés aux actions, pour un équipement rechargeable ou non

5.3.1.1 Profil de comportement « asymptotique »

La illustre un premier exemple de modèle 43 de profil de comportement, selon lequel le niveau d’énergie courant de l’élément de stockage d’énergie (pile, batterie) de l’équipement décroit au cours du temps en suivant une asymptote.

La illustre le profil de comportement 44 de l’équipement selon ce modèle 43. Tant que le niveau d’énergie courant est supérieur à un seuil haut d’énergie 42 (zone A), l’équipement a un comportement très actif. Par exemple, l’équipement peut exécuter des actions avec une deuxième fréquence supérieure à une première fréquence définie dans la configuration initiale, et/ou une deuxième vitesse supérieure à la première vitesse définie dans la configuration initiale.

Lorsque le niveau d’énergie courant est compris entre le seuil haut d’énergie 42 et un seuil bas d’énergie 41 (zone B), le comportement de l’équipement change et les actions ont tendance à ralentir de plus en plus au fil du temps (diminution par exemple du nombre et/ou de la fréquence des actions). Si le niveau d’énergie courant passe en-dessous du seuil bas d’énergie 41 (zone C), le ralentissement des actions se poursuit, jusqu’à ce que l’équipement n’ait plus d’énergie (notamment si l’élément de stockage d’énergie n’est pas rechargeable).

Éventuellement, une alerte peut être déclenchée lorsque le niveau d’énergie courant passe en-dessous du seuil bas d’énergie 41

5.3.1.2 Profil de comportement suivant tout type de courbe mathématique

De façon générale, il est possible de créer différents profils de comportement selon lesquels le niveau d’énergie courant de l’élément de stockage d’énergie (pile, batterie) de l’équipement décroit au cours du temps en suivant une courbe mathématique, dès lors que celle-ci correspond à une équation que peut suivre une décharge de l’équipement, de sa charge maximum ou une charge correspondant au seuil haut d’énergie à un instant t, vers une charge nulle ou une charge correspondant au seuil bas d’énergie à un instant t+x.

5.3.2 Profils de comportement liés aux actions, pour un équipement rechargeable (par exemple avec l’énergie ambiante)

5.3.2.1 Profil de comportement « Consommation naturelle intermittente »

La illustre le niveau d’énergie courant d’un équipement en fonction du temps, selon lequel l’équipement se comporte de façon nominale, tant pour se décharger que pour se recharger.

Tant que le niveau d’énergie courant de l’équipement est supérieur ou égal au seuil bas d’énergie 51 (ou pendant une première durée D1), l’équipement peut exécuter des actions, par exemple selon le paramétrage de la configuration initiale. Autrement dit, selon ce profil dit « naturel intermittent », l’équipement se comporte comme défini dans la configuration initiale (pré-configuration usine ou configuration utilisateur) tant que le niveau d’énergie n’arrive pas au seuil bas d’énergie 51 (ou pendant une première durée D1).

Une fois le seuil bas d’énergie 51 atteint, l’équipement temporise l’exécution d’au moins une des actions consommatrices d’énergie (mode « veille », ou « sleep » en anglais par exemple) (par exemple d’une, ou de toutes) et priorise la recharge en énergie jusqu’à atteindre le seuil haut d’énergie 52, si un seuil haut d’énergie 52 est défini (ou pendant une deuxième durée D2). Par exemple, l’équipement se recharge en utilisant l’énergie ambiante (solaire, éolienne, hydraulique, etc). Une fois le seuil haut d’énergie 52 atteint, l’équipement se remet à fonctionner de façon nominale, comme défini dans la configuration initiale tant que le niveau d’énergie n’arrive pas au seuil bas d’énergie 51, et ainsi de suite.

Si aucun seuil haut d’énergie 52 n’est défini, l’équipement peut se recharger en énergie pendant une deuxième durée D2, ou jusqu’à atteindre un certain pourcentage de charge, puis il se remet à fonctionner de façon nominale, comme défini dans la configuration initiale, tant que le niveau d’énergie n’arrive pas au seuil bas d’énergie 51, et ainsi de suite.

En variante, ce profil de comportement peut être paramétré pour fonctionner entre la charge maximum de l’élément de stockage d’énergie de l’équipement, et le seuil haut d’énergie comme limite basse, comme illustré par la suite en .

Il est notamment possible, dans certains modes de réalisation, d’abaisser le seuil haut d’énergie et/ou d’élever le seuil bas d’énergie pour réduire le temps alloué à la charge des éléments de stockage d’énergie, et donc à la temporisation des actions. On note toutefois que plus le temps de charge est court, plus le nombre de recharges augmente, ce qui peut avoir un impact sur la durée de vie des éléments de stockage d’énergie.

5.3.2.2 Profil de comportement « Consommation intermittente »

Les figures 6A et 6B illustrent le niveau d’énergie courant d’un équipement en fonction du temps, selon lequel l’équipement se comporte de façon nominale ou accélérée pendant la décharge, et utilise l’énergie ambiante pour se recharger, par exemple une lumière artificielle selon la ou une lumière naturelle selon la .

Tant que le niveau d’énergie courant de l’équipement est supérieur ou égal au seuil bas d’énergie 61 (ou pendant une première durée D1), l’équipement peut exécuter des actions par exemple selon le paramétrage de la configuration initiale, i.e. avec une première fréquence et/ou une première vitesse. En variante, l’équipement peut exécuter des actions selon un paramétrage différent, par exemple avec une deuxième fréquence supérieure à la première fréquence et/ou une deuxième vitesse supérieure à la première vitesse. Dans au moins un mode de réalisation, l’équipement peut ainsi exécuter les actions prévues en continu (mode « sprinter ») (ou plus rapidement que prévu par sa configuration initiale) tant que le niveau d’énergie courant de l’équipement est supérieur ou égal au seuil bas d’énergie 61 (ou pendant une première durée D1).

Une fois le seuil bas d’énergie 61 atteint, l’équipement temporise l’exécution d’au moins une des actions consommatrices d’énergie (mode « veille ») (par exemple d’une, ou de toutes) et priorise la recharge en énergie jusqu’à atteindre le seuil haut d’énergie 62, si un seuil haut d’énergie 62 est défini (ou pendant une deuxième durée D2). Par exemple, l’équipement se recharge en utilisant une lumière artificielle ou naturelle.

Le temps de recharge peut durer plus ou moins longtemps selon les modes de réalisation, par exemple selon le système de conversion d’énergie (« energy harvesting ») de l’équipement ainsi que selon l’environnement.

Si l’équipement est rechargé en utilisant une lumière artificielle, le temps de recharge peut être sensiblement constant, comme illustré en .

En revanche, si l’équipement est rechargé en utilisant une lumière naturelle (soleil), une recharge en plein soleil peut être plus rapide qu’une recharge sous un ciel nuageux, comme illustré en .

Une fois le seuil haut d’énergie 62 atteint, l’équipement se remet à fonctionner comme défini dans la configuration initiale ou selon un autre paramétrage (par exemple exécution des actions en continu, ou plus rapidement que prévu par sa configuration initiale), tant que le niveau d’énergie n’arrive pas au seuil bas d’énergie 61, et ainsi de suite.

Si aucun seuil haut d’énergie 62 n’est défini, l’équipement peut se recharger en énergie pendant une deuxième durée D2, ou jusqu’à atteindre un certain pourcentage de charge, puis il se remet à fonctionner comme défini dans la configuration initiale ou selon un autre paramétrage, tant que le niveau d’énergie n’arrive pas au seuil bas d’énergie 61, et ainsi de suite.

En variante, ce profil de comportement peut être paramétré pour fonctionner entre la charge maximum de l’élément de stockage d’énergie de l’équipement et le seuil haut d’énergie comme limite basse, comme illustré par la suite en .

Comme déjà indiqué, il est possible dans certains modes de réalisation d’abaisser le seuil haut d’énergie et/ou d’élever le seuil bas d’énergie pour réduire le temps alloué à la charge des éléments de stockage d’énergie, et donc à la temporisation des actions.

5.3.2.3 Profil de comportement « Consommation freinée à répétition »

La illustre un modèle 73 de profil de comportement selon lequel le niveau d’énergie courant de l’élément de stockage d’énergie (pile, batterie) de l’équipement décroit au cours du temps en suivant une asymptote de façon répétitive, et la illustre le profil de comportement 74 de l’équipement selon ce modèle.

Ce profil de comportement est similaire au profil asymptotique de la , mais de façon répétitive.

Tant que le niveau d’énergie courant de l’équipement est supérieur ou égal au seuil bas d’énergie 71 (ou pendant une première durée D1), l’équipement effectue des actions, par exemple selon la configuration initiale ou selon un autre paramétrage, tel que sa courbe de consommation suive une asymptote.

Une fois le seuil bas d’énergie 71 atteint, l’équipement temporise l’exécution d’au moins une des actions consommatrices d’énergie (mode « veille ») (par exemple d’une, ou de toutes) et priorise la recharge en énergie jusqu’à atteindre le seuil haut d’énergie 72, si un seuil haut d’énergie 72 est défini (ou pendant une deuxième durée D2). Une fois le seuil haut d’énergie 72 atteint, l’équipement se remet à fonctionner comme défini dans la configuration initiale ou selon un autre paramétrage, tel que sa courbe de consommation suive l’asymptote prévue, tant que le niveau d’énergie n’arrive pas au seuil bas d’énergie 71, et ainsi de suite.

Comme déjà indiqué, si aucun seuil haut d’énergie 72 n’est défini, l’équipement peut se recharger en énergie pendant une deuxième durée D2, ou jusqu’à atteindre un certain pourcentage de charge, puis il se remet à fonctionner comme défini dans la configuration initiale ou selon un autre paramétrage, tant que le niveau d’énergie n’arrive pas au seuil bas d’énergie 71, et ainsi de suite.

Comme déjà indiqué également, il est possible d’abaisser le seuil haut d’énergie et/ou d’élever le seuil bas d’énergie pour réduire le temps alloué à la charge des éléments de stockage d’énergie, et donc à la temporisation des actions.

5.3.2.4 Profil de comportement « Consommation amoindrie »

Selon un autre profil de comportement, les actions les plus coûteuses en énergie peuvent être mises en attente. On définit ainsi un ordre d’exécution des actions en tenant compte d’au moins une consommation d’énergie associée aux actions.

Il est par exemple possible d’interrompre ou de temporiser l’exécution de l’action la plus consommatrice en énergie, ou d’un ensemble d’actions les plus consommatrices en énergie, ou de la ou des actions dont la consommation en énergie est supérieure à une valeur donnée, etc.

Selon un premier exemple, des actions liées à l’envoi et/ou la réception de données, qui sont généralement consommatrices en énergie, peuvent être mises en attente (par exemple pendant la nuit, comme décrit ci-après). Par exemple, les données à envoyer peuvent être stockées dans une mémoire de l’équipement pendant une durée correspondant à la désactivation de l’action « Envoyer les données ». Ces données pourront être envoyées ultérieurement, lorsque par exemple le niveau de charge de l’équipement sera remonté à un niveau acceptable.

Selon un deuxième exemple, il est possible d’utiliser un profil de comportement spécifique, par exemple un profil de comportement asymptotique tel qu’illustré en figures 4A et 4B, ou asymptotique à répétition tel qu’illustré en figures 7A et 7B, en exécutant des actions (ordonnées des actions plus consommatrices aux moins consommatrices) et en réduisant le nombre d’actions au fil du temps (par exemple pour chaque asymptote, si l’on considère un profil de comportement asymptotique à répétition).

Selon un troisième exemple, il est possible de mettre en attente un grand nombre d’actions (par exemple toutes celles associées à une consommation d’énergie supérieure à une valeur donnée), voire de mettre en attente toutes les actions, en tenant compte du niveau d’énergie courant. Notamment, il est possible de mettre en attente certaines actions jusqu’à ce que l’équipement retrouve un niveau de charge minimale acceptable (par exemple mise en attente pendant la nuit, ou si la météo est mauvaise et ne permet pas le rechargement de l’équipement).

Ce profil de comportement de type consommation amoindrie permet de désactiver ou temporiser au moins une action prévue dans un mode nominal pour l’équipement (i.e. selon la configuration initiale), en privilégiant certaines actions par rapport à d’autres, ceci afin d’amoindrir fortement ou progressivement la consommation de l’équipement.

5.3.3 Profils de comportement temporels

Des profils de comportement temporels peuvent également être définis, et peuvent éventuellement être combinés avec les profils de comportement liés aux actions décrits ci-dessus.

Ces profils permettent de différencier différents comportements liés aux actions à réaliser par l’équipement en fonction de critères temporels spécifique (jour/nuit, heure, saison, etc.), ou même de prédictions temporelles plus spécifiques (liées par exemple à la météorologie). Les actions à réaliser sont alors ordonnées en tenant compte d’au moins un évènement extérieur à l’équipement, comme la saison, le jour, l’heure, la météo, etc.

5.3.3.1 Profil temporel « Jour/Nuit »

Pour de multiples raisons, il peut être important de faire varier le comportement de l’équipement selon son utilisation en journée ou la nuit. Ceci est d’autant plus important lorsque l’équipement est alimenté totalement ou partiellement avec une énergie disponible dans l’environnement proche (l’énergie ambiante pouvant être utilisée pour alimenter directement l’équipement et/ou un élément de stockage d’énergie de l’équipement). Par exemple, si l’équipement utilise l’énergie solaire pour s’alimenter, il est souhaitable de limiter la consommation d’énergie de l’équipement la nuit.

L’équipement peut ainsi obtenir au moins une information relative à une heure courante et, dans certains modes de réalisation, à l’heure de lever et/ou de coucher du soleil, dépendant notamment de la position géographique de l’équipement. Par exemple, l’équipement peut embarquer un calendrier solaire, obtenir cette information d’un équipement distant, être abonné à un service d’éphémérides, etc.

Ce profil de comportement permet donc de connaître l’heure courante ou les heures de lever et/ou de coucher du soleil à l’emplacement de l’équipement, et de proposer des comportements différenciés de l’équipement selon l’heure de la journée.

Comme indiqué précédemment, il est notamment possible de combiner ce profil temporel à des profils de comportement liés aux actions.

Ainsi, comme illustré en , un ou plusieurs profils de comportement liés aux actions peuvent être mis en œuvre pendant le jour, et éventuellement un ou plusieurs profils de comportement liés aux actions, ou une temporisation des actions (au moins des actions les plus consommatrices en énergie) peu(ven)t être mis en œuvre pendant la nuit.

Par exemple, un profil de comportement de type « consommation (naturelle) intermittente » peut être mis en œuvre en journée (83), en tenant compte d’un seuil bas d’énergie 81 et/ou d’un seuil haut d’énergie 82. Pendant la nuit (84), les actions peuvent être mises en attente, ou un profil de comportement asymptotique ou consommation amoindrie peut être mis en œuvre par exemple. Lorsque le jour revient (85), un profil de comportement de type « consommation (naturelle) intermittente » par exemple peut de nouveau être mis en œuvre.

5.3.3.2 Profil temporel « Prédiction de faible luminosité »

Un autre profil de comportement peut être défini en tenant compte d’au moins un événement extérieur à l’équipement, de façon par exemple à anticiper des difficultés de recharge de l’équipement.

Notamment, lorsque l’équipement utilise une énergie ambiante pour se recharger, il peut être important de tenir compte des événements pouvant influer sur l’énergie ambiante. Par exemple, le profil de comportement peut tenir compte dans certains modes de réalisation, de prévisions météorologiques à court et/ou moyen terme.

Si on reprend l’exemple d’une charge de l’équipement utilisant l’énergie solaire, il s’agit ici de prédire les périodes de basse luminosité durant la journée (périodes nuageuses et/ou de mauvais temps) pour anticiper les éventuels problèmes de recharge de l’équipement. En effet, dans le cas d’un équipement ayant une capacité de recharge embarquée par exemple grâce à des panneaux photovoltaïques (« energy harvesting »), ces périodes de faible luminosité peuvent augmenter fortement le temps nécessaire pour recharger l’équipement.

Grâce à cette prédiction d’événements pouvant influer sur l’énergie ambiante, par exemple en connaissant à l’avance la dégradation de la météo, il est possible de changer automatiquement le comportement de l’équipement pour anticiper une période de mauvais temps, surtout si elle est prévue pour durer. Dans ce cas, pour que l’équipement fonctionne longtemps, il est souhaitable que l’équipement soit rechargé au niveau maximum (ou au moins au seuil haut d’énergie) avant que le temps ne se dégrade. Il est également possible d’adapter le comportement de l’équipement lorsqu’il se trouve en période de faible luminosité, en lui faisant par exemple réaliser moins d’actions qu’en plein soleil pour économiser son énergie.

En particulier, il est possible de déterminer au moins une plage temporelle pour la recharge en énergie de l’équipement en tenant compte de la prédiction de l’événement pouvant influer sur l’énergie ambiante.

A titre d’exemple, comme illustré en , un ou plusieurs profils de comportement liés aux actions peuvent être mis en œuvre pendant la période d’ensoleillement, et éventuellement un ou plusieurs profils de comportement liés aux actions, ou une temporisation des actions (au moins des actions les plus consommatrices en énergie) peu(ven)t être mis en œuvre pendant la période de mauvais temps.

Par exemple, un profil de comportement de type « consommation (naturelle) intermittente » peut être mis en œuvre pendant une première partie 931 d’une période d’ensoleillement 93, en tenant compte d’un seuil bas d’énergie 91 et/ou d’un seuil haut d’énergie 92. Si une période de mauvais temps 94 est prévue, l’équipement peut anticiper cette période de mauvais temps et interrompre l’exécution des actions pour privilégier la charge de l’équipement. Par exemple, en tenant compte du niveau d’énergie courant, et des prévisions météorologiques, l’équipement peut déterminer à quel moment il doit interrompre l’exécution des actions pour privilégier sa charge (notamment s’il souhaite atteindre une charge complète avant le mauvais temps, une charge égale au seuil haut d’énergie, un certain pourcentage de charge, etc). Ainsi, une période de charge peut être mise en œuvre pendant une deuxième partie 932 de la période d’ensoleillement 93, selon un profil temporel de prédiction de faible luminosité.

Lorsque le mauvais temps arrive (94), certaines actions peuvent être mises en attente, ou un profil de comportement asymptotique ou consommation amoindrie peut être mis en œuvre, par exemple.

De façon plus générale, des profils temporels spécifiques peuvent être créés pour tout type d’énergie ambiante et « d’harvester » associé : prédiction d’une baisse de l’énergie captée via par exemple un flux d’air (par exemple prédiction d’une baisse de vent), d’eau ou de vapeur, de différence de température, ou par d’autres moyens de récolte d’énergie dans l’environnement proche.

5.3.3.3 Profil temporel « Charge en prévision d’un événement extérieur »

Dans le cas d’un équipement possédant une capacité de recharge basée sur l’énergie ambiante de type solaire par exemple, il peut être préférable de recharger l’équipement avant la nuit (notamment si le lendemain est nuageux ou pluvieux, ce qui implique une durée de recharge plus longue qu’en plein soleil).

Le comportement de l’équipement peut être différencié entre le jour et la nuit (comme selon le profil temporel « jour/nuit »), tout en étant assuré d’avoir une charge suffisamment élevée (par exemple supérieure à une valeur donnée, par exemple le seuil haut d’énergie) avant que la nuit ne tombe.

Comme déjà indiqué en relation avec la , l’équipement peut obtenir au moins une information relative à l’heure de lever et/ou de coucher du soleil, par exemple en embarquant un calendrier solaire, en interrogeant un équipement distant, en étant abonné à un service d’éphémérides, ou par tout autre moyen.

D’autres variables peuvent également être prises en compte par ce profil temporel, notamment la position géographique de l’équipement (dans les Alpes, à Grenoble par exemple, les montagnes alentours font que le soleil se couche plus tôt que l’heure « officielle »), ou encore par exemple la prévision de la météo plusieurs heures avant l’heure de coucher qui peut impacter fortement la capacité de recharge si le ciel est nuageux.

Ce profil permet ainsi de prédire, en fonction de certains paramètres ci-dessus ou d’autres paramètres, à quel moment l’équipement doit interrompre l’exécution des actions pour privilégier sa charge, ce qui permet à l’équipement de fonctionner de façon nominale en journée, et de s’arrêter à un moment lui permettant d’avoir une charge suffisante (par exemple une charge maximale, une charge égale au seuil haut d’énergie, un certain pourcentage de charge, etc).

Les figures 10A et 10B illustrent le niveau d’énergie courant d’un équipement en fonction du temps (sur 24 heures par exemple), selon lequel l’équipement détermine une plage temporelle ou un moment à partir duquel l’équipement doit interrompre l’exécution des actions pour privilégier sa charge.

Selon les exemples illustrés en figures 10A et 10B, un profil de comportement de type « consommation (naturelle) intermittente » peut par exemple être mis en œuvre pendant une première partie (1031, 1033) de la journée 103, en tenant compte d’un seuil bas d’énergie 101 et/ou d’un seuil haut d’énergie 102. Comme l’équipement connaît l’heure « officielle » du coucher du soleil, il peut déterminer, en tenant éventuellement compte d’autres paramètres comme la position géographique de l’équipement ou la météo, l’heure à partir de laquelle la luminosité sera trop faible et ne permettra plus une charge optimale de l’équipement, et par suite déterminer à quel moment il doit interrompre l’exécution des actions pour privilégier sa charge.

Cet instant dépend notamment de la charge que l’équipement souhaite atteindre avant que la luminosité ne soit trop faible.

Selon l’exemple illustré en , l’équipement est paramétré pour atteindre le seuil haut d’énergie 102 avant que la luminosité ne soit trop faible. A partir de l’instant T1, l’équipement met en attente les actions qu’il doit effectuer et passe en mode charge. Ainsi, une période de charge peut être mise en œuvre pendant une deuxième partie 1032 de la journée 103. De cette façon, le niveau d’énergie de l’équipement est au seuil haut d’énergie lorsque la luminosité devient trop faible (nuit 104).

Selon l’exemple illustré en , l’équipement est paramétré pour atteindre une pleine charge avant que la luminosité ne soit trop faible. A partir de l’instant T2, l’équipement met en attente les actions qu’il doit effectuer et passe en mode charge. Ainsi, une période de charge peut être mise en œuvre pendant une deuxième partie 1034 de la journée 103. De cette façon, le niveau d’énergie de l’équipement est au niveau maximal lorsque la luminosité devient trop faible (nuit 104).

Lorsque la nuit arrive (104), les actions peuvent être mises en attente. Comme le niveau de charge de l’équipement est élevé, un profil de comportement asymptotique ou consommation amoindrie peut par exemple être mis en œuvre.

5.3.4 Combinaison de profils

Les profils décrits ci-dessus et les caractéristiques associées à ces différents profils, ainsi que d’autres profils non décrits, peuvent être combinés.

De façon plus générale, l’invention permet la définition d’autres profils de comportement liés aux actions, d’autres profils de comportement temporels, ou d’autres types de profils de comportement. Par exemple, de tels profils peuvent être définis et ajoutés dans une base de profils selon le type d’équipement, la localisation sur la Terre, les conditions climatiques, ou tout autre critère. Si l’équipement peut être alimenté ou rechargé par une source d’énergie ambiante, ce ou ces critères peuvent dépendre du type d’énergie ambiante (par exemple en tenant compte d’un mouvement ou d’un arrêt de l’équipement si l’on considère une énergie cinétique, d’une marée, variation d’un courant si l’on considère une énergie hydraulique, etc).

Selon certains modes de réalisation, l’invention permet ainsi de fournir une bibliothèque de profils de comportement, qui peut évoluer, pour permettre une adaptation de l’équipement à son propre environnement (environnement intérieur (en anglais « indoor ») ou extérieur (en anglais « outdoor »)).

Par ailleurs, comme déjà indiqué, il est possible de combiner différents profils, sur une même plage temporelle (par exemple en combinant un profil de comportement lié aux actions et un profil temporel) ou sur des plages temporelles successives.

On peut ainsi privilégier des profils de comportement différenciés entre le jour et la nuit, paramétrer un profil de préférence lorsqu’il fait beau, un autre lorsqu’il fait mauvais temps, etc. Les combinaisons possibles sont nombreuses.

A titre d’exemple, la illustre le niveau de charge de l’équipement en fonction du temps, en utilisant une combinaison de profils « jour / nuit », « prédiction de faible luminosité » et « Charge en prévision d’un événement extérieur ».

Par exemple, un profil de comportement de type « consommation (naturelle) intermittente » peut être mis en œuvre pendant une première partie 1111 d’une période d’ensoleillement 111. Si une période de mauvais temps 112 est prévue, l’équipement peut mettre en œuvre un profil temporel de « prédiction de faible luminosité » et anticiper cette période de mauvais temps en interrompant l’exécution des actions pour privilégier la charge de l’équipement. Par exemple, en tenant compte du niveau d’énergie courant, et des prévisions météorologiques, l’équipement peut déterminer à quel moment T3 il doit interrompre l’exécution des actions pour privilégier sa charge (notamment s’il souhaite atteindre une charge égale au seuil haut d’énergie selon l’exemple illustré). Ainsi, une période de charge peut être mise en œuvre pendant une deuxième partie 1112 de la période d’ensoleillement 111.

Lorsque le mauvais temps arrive (112), les actions peuvent être mises en attente, ou un profil de comportement asymptotique ou consommation amoindrie peut être mis en œuvre, par exemple. Il est ainsi possible de différer l’exécution des actions non essentielles par mauvais temps.

Lorsque le soleil revient (113), un profil de comportement de type asymptotique peut alors être mis en œuvre pendant une première partie 1131 de la nouvelle période d’ensoleillement 113.

Si l’équipement détecte que la nuit 114 approche, il peut mettre en œuvre un profil temporel de « charge en prévision d’un événement extérieur » et anticiper cette période nocturne en interrompant l’exécution des actions pour privilégier la charge de l’équipement. Par exemple, en tenant compte du niveau d’énergie courant, et de l’heure de coucher du soleil, l’équipement peut déterminer à quel moment T4 il doit interrompre l’exécution des actions pour privilégier sa charge (notamment s’il souhaite atteindre une charge maximale selon l’exemple illustré). Ainsi, une période de charge peut être mise en œuvre pendant une deuxième partie 1132 de la nouvelle période d’ensoleillement 113.

Lorsque la nuit arrive (114), les actions peuvent être mises en attente, ou un profil de comportement asymptotique ou consommation amoindrie peut être mis en œuvre, par exemple. Il est ainsi possible de réduire la consommation en énergie de l’équipement pendant la nuit.

Lorsque le jour se lève (115), un nouveau profil de comportement de type « consommation naturelle intermittente » par exemple peut être mis en œuvre, et ainsi de suite.

L’invention, selon certains modes de réalisation, permet ainsi de paramétrer automatiquement le comportement de l’équipement selon son niveau d’énergie, et éventuellement sa localisation, les modifications de son propre environnement, etc, en offrant la possibilité de choisir des profils privilégiant une consommation énergétique adaptée, rendant ainsi l’équipement plus autonome et en allongeant potentiellement sa durée de vie par rapport au paramétrage statique de l’art antérieur.

Ainsi, deux équipements placés dans deux endroits différents n’auront pas forcément le même comportement au même moment, puisque le comportement de l’équipement dépend de son niveau d’énergie, qui peut notamment dépendre de son environnement, de sa localisation, etc.

5.4 Équipement électronique

On présente finalement, en relation avec la , la structure simplifiée d’un équipement électronique selon au moins un mode de réalisation de l’invention.

Comme illustré en , un équipement selon un mode de réalisation de l’invention comprend une mémoire 121, une unité de traitement 122, équipée par exemple d’une machine de calcul programmable ou d’une machine de calcul dédiée, par exemple un processeur P, et pilotée par le programme d’ordinateur 123, mettant en œuvre des étapes du procédé selon au moins un mode de réalisation de l’invention.

A l’initialisation, les instructions de code du programme d’ordinateur 123 sont par exemple chargées dans une mémoire RAM avant d’être exécutées par le processeur de l’unité de traitement 122.

Le processeur de l’unité de traitement 122 de l’équipement met en œuvre des étapes du procédé décrit précédemment, selon les instructions du programme d’ordinateur 123, pour :

Claims

Procédé de gestion de l’énergie d’un équipement électronique, comprenant :
l’obtention (21) d’au moins une action à effectuer par ledit équipement,

la planification (22) de l’exécution de ladite au moins une action en tenant compte d’un niveau d’énergie courant dudit équipement.
Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite planification (22) met en œuvre :
l’exécution de ladite au moins une action pendant une première durée ou tant que le niveau d’énergie courant dudit équipement est supérieur ou égal à un premier niveau d’énergie (31), et

la temporisation de l’exécution de ladite au moins une action pendant une deuxième durée ou jusqu’à ce que le niveau d’énergie courant dudit équipement soit supérieur ou égal à un deuxième niveau d’énergie (32).
Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que ladite exécution exécute ladite au moins une action avec une deuxième fréquence, supérieure à une première fréquence, et/ou avec une deuxième vitesse supérieure, supérieure à une première vitesse tant que le niveau d’énergie courant dudit équipement est supérieur ou égal audit premier niveau d’énergie.
Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce ladite planification (22) définit un ordre d’exécution de ladite au moins une action en tenant compte d’au moins une priorité associée à ladite au moins une action.
Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que ladite planification (22) définit un ordre d’exécution de ladite au moins une action en tenant compte d’au moins une consommation d’énergie associée à ladite au moins une action.
Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que ladite planification (22) temporise l’exécution d’au moins une action parmi ladite au moins une action en tenant compte d’au moins un événement extérieur audit équipement.
Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que ledit procédé détermine au moins une plage temporelle pour la recharge en énergie dudit équipement, en tenant compte d’au moins un événement extérieur audit équipement.
Procédé selon l'une quelconque des revendications 6 et 7, caractérisé en ce que ledit événement extérieur appartient au groupe comprenant :
une condition météorologique,

une heure de lever et/ou de coucher du soleil,

un événement influant sur une énergie ambiante utilisable pour recharger en énergie ledit équipement.
Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce qu’il comprend la configuration d’au moins un profil de comportement dudit équipement, et en ce que ladite planification tient compte dudit profil de comportement.
Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce qu’il comprend le déclenchement d’une alerte si ledit niveau d’énergie courant est inférieur à un troisième niveau d’énergie.
Procédé selon la revendication 2 ou la revendication 10, caractérisé en ce que lesdits premier et/ou deuxième et/ou troisième niveau d’énergie sont paramétrables.
Équipement électronique comprenant au moins un processeur configuré pour :
obtenir au moins une action à effectuer par ledit équipement,

planifier l’exécution de ladite au moins une action en tenant compte d’un niveau d’énergie courant dudit équipement.
Programme d'ordinateur comprenant des instructions qui, lorsque ces instructions sont exécutées par un processeur, conduisent celui-ci à mettre en œuvre les étapes du procédé de gestion de l’énergie d’un équipement, selon la revendication 1.