Die stromsparende Denkweise bei der Entwicklung von IoT Geräten

Die Komplexität der Energieeffizienz stellt Entwickler aus dem gesamten Stack vor eine Herausforderung. Um in eine stromsparende Denkweise zu gelangen, sollte der Energieverbrauch während und nach dem Entwicklungsprojekt kontinuierlich gemessen und optimiert werden. Verschiedene Faktoren wie Benutzerszenarien, explizite Formfaktoren und kontrastierende Umgebungen spielen eine entscheidende Rolle für eine lange Batterielaufzeit. Die Optimierung ist jedoch eine mühsame Aufgabe, die für jedes Unternehmen eine entscheidende und ausschlagebene Rolle spielt. Die Entwicklung eines langlebigen Geräts, vorzugsweise ohne lange und teure Entwicklungszeit, ist entscheidend. Durch die Implementierung einiger wichtiger Praktiken während des gesamten Prozesses kann dies erfolgreich erreicht werden.


 

Die Prototypphase

Die Energieeffizienzanforderungen eines Geräts werden definiert und ein bestimmter Formfaktor definiert höchstwahrscheinlich die physikalische Größe der Batterie. Ohne Zugriff auf einen Prototyp oder ein Entwicklungskit kann es schon früh schwierig werden eine vorläufige Batterie auszuwählen. Batteriehersteller bieten zu diesem Zweck nützliche Tools an. Sobald Hardware vorhanden ist, sind die Messungen entscheidend. Der Otii Battery Life Estimator verwendet Informationen aus gemessenen Leistungsprofilen und schätzt die Lebensdauer basierend auf der von Ihnen ausgewählten Batterie. Ziel ist es nicht, einen absoluten Wert zu erhalten, sondern abzuschätzen, wie sich unterschiedliche Leistungsprofile auf die Batterielebensdauer auswirken. Diese Praktiken zeichnen dann ein grobes Bild der wichtigsten Parameter, die in der Entwicklungsphase im Auge zu behalten sind.
 

Die Entwicklungsphase

Die Entwicklung ist ein iterativer Prozess, und die Energieoptimierung hängt von regelmäßigen Leistungsmessungen für jede durchgeführte Iteration ab - in Software, Firmware und Hardware. Dies unterscheidet sich in keiner Weise von automatisierten Tests zur Aufdeckung von Firmware- und Softwarefehlern. Tools wie Otii Arc und die Otii Automation Toolbox vereinfachen diesen Prozess, indem sie Energieverbrauchstests in gängigen Sprachen wie Python und Java in vorhandenen Testumgebungen wie Jenkins integrieren.

Die Profilerstellung von Batterien, d.h. das Messen der Entladeleistung über eine bestimmte Zeit, bietet einen realistischen Einblick in die Kapazität und das richtige Verhalten dieser Batterien, um eine Reihe von Anwendungsszenarien des Gerätes zu unterstützen. Die Genauigkeit dieser Schätzungen kann weiter verbessert werden, indem die profilierte Batterieentladung auf das Gerät (anstelle eines Netzteils) angewendet wird, um die tatsächlich nutzbare Kapazität herauszufinden.
 

Die Produktions- und Wartungsphasen

Durch die Verwendung eines erschwinglichen und benutzerfreundlichen Setups wie Otii Arc ist es einfach, die gleichen Arbeitsschritte bei Lieferanten und Herstellern anzuwenden. Es ermöglicht den gleichen Bezugspunkt bei der Erläuterung von Anforderungen und Ergebnissen und minimiert das Risiko von Fehlern beim Testen. Ebenso wichtig ist es sicherzustellen, dass Korrekturen in der Firmware oder Software keine irreparablen Schäden an der bereits installierten Basis von Geräten verursachen. Niemand kann eine einfache Zeile aktualisierten Codes gebrauchen, die den Akku des verwendeten Produkts entleert.
 
Wenn Sie diese Justierungen vornehmen und die richtigen Tools verwenden, kann die stromsparende Denkweise erhebliche Auswirkungen auf jeden Entwicklungszyklus haben und Entwicklern, Lieferanten, Herstellern und Kunden viel Zeit und Geld sparen.