Context :
For automotive supply-chain, rolls are used to carry materials and equipments to various factories spreaded in Europe. But rolls can be lost which can cause money drop and participate of some sort of pollution. Rolls delivery can also be carried to wrong manufacturers causing lost of time, resend of marchandises, no guaranty of delivery. Hundred thousand IoT boxes can be spreaded all over the world and battery lifetime must last during 10-20 years.
In this context, we want to develop a new Energy-Aware-Scheduler for RF messages, for real-time Operating System named Trampoline [1], able to reduce power consumption of IoT objects where
autonomy is crucial to avoid battery renplacement. In this project, we are interested in exploring non-volatile F-RAM memories with normally-off computing (sleeping most of the time), LoRa protocol enhancement to support Wake-up-radio approach [2] and the Mesh topology [3].
Thus, the main goal of the study is then to derive an vibrations model to correctly detect rolls stockage, to write an enhanced LoRa Driver for MSP430, to implement an existing Wake-Up-Radio board and to build a prototype based on vibrations monitoring (IMU) to wake-up neighbours radio on a Mesh-like topology. The work will compared the robustness to detect rolls movements and stops and experiment LoRa wake-up radio for extend battery lifetime and reduce power consumption.
[1] Béchennec, Jean-Luc & Briday, Mikaël & Faucou, Sebastien & Trinquet, Yvon. (2006). Trampoline an opensource implementation of the OSEK/VDX RTOS specification. IEEE International Conference on Emerging Technologies and Factory Automation, ETFA. 62 – 69. 10.1109/ETFA.2006.355432.
[2] Magno, Michele & Jelicic, Vana & Srbinovski, Bruno & Bilas, Vedran & Popovici, Emanuel & Benini, Luca. (2016). Design, implementation and performance evaluation of a flexible, low latency and low cost nano-Watt Wake-Up Radio Receiver. IEEE Transactions on Industrial Informatics. 12. 1-1.10.1109/TII.2016.2524982.
[3] Rtones – https://rtone.fr/bluetooth-mesh/, « Bluetooth® mesh networking, An Introduction for Developers », Martin Woolley, Sarah Schmidt, Bluetooth SIG.
Contexte :
Pour la chaîne d’approvisionnement automobile, des rouleaux sont utilisés pour transporter des matériaux et des équipements vers diverses usines réparties en Europe. Mais les rouleaux peuvent être perdus, ce qui peut entraîner une baisse de l’argent et participer à une certaine forme de pollution. Les rouleaux peuvent également être livrés à de mauvais fabricants, ce qui entraîne des pertes de temps, la réexpédition des marchandises et l’absence de garantie de livraison. Des centaines de milliers de boîtes IdO peuvent être distribuées dans le monde entier et la durée de vie des piles doit être de 10 à 20 ans.
Dans ce contexte, nous voulons développer un nouveau planificateur de messages RF conscient de l’énergie, pour le système d’exploitation en temps réel appelé Trampoline [1], capable de réduire la consommation d’énergie des objets IdO lorsque
L’autonomie est cruciale pour éviter le remplacement des batteries. Dans ce projet, nous sommes intéressés par l’exploration des mémoires F-RAM non volatiles avec un calcul normalement éteint (en sommeil la plupart du temps), l’amélioration du protocole LoRa pour soutenir l’approche Wake-up-radio [2] et la topologie Mesh [3].
Ainsi, le but principal de l’étude est de dériver un modèle de vibrations pour détecter correctement le stockage des rouleaux, d’écrire un pilote LoRa amélioré pour MSP430, d’implémenter une carte Wake-Up-Radio existante et de construire un prototype basé sur la surveillance des vibrations (IMU) pour réveiller les radios voisines sur une topologie Mesh. Le travail consistera à comparer la robustesse pour détecter les mouvements de roulis et les arrêts et à expérimenter la radio de réveil LoRa pour prolonger la durée de vie des piles et réduire la consommation d’énergie.
[1] Béchennec, Jean-Luc & Briday, Mikaël & Faucou, Sebastien & Trinquet, Yvon. (2006). Trampoline an opensource implementation of the OSEK/VDX RTOS specification. IEEE International Conference on Emerging Technologies and Factory Automation, ETFA. 62 – 69. 10.1109/ETFA.2006.355432.
[2] Magno, Michele & Jelicic, Vana & Srbinovski, Bruno & Bilas, Vedran & Popovici, Emanuel & Benini, Luca. (2016). Design, implementation and performance evaluation of a flexible, low latency and low cost nano-Watt Wake-Up Radio Receiver. IEEE Transactions on Industrial Informatics. 12. 1-1.10.1109/TII.2016.2524982.
[3] Rtones – https://rtone.fr/bluetooth-mesh/, « Bluetooth® mesh networking, An Introduction for Developers », Martin Woolley, Sarah Schmidt, Bluetooth SIG.
-
Compétences requises :
-
langage C, cartes électroniques, IoT LoRa.
IoT, Low Power, Energy-Aware-Scheduling, Real-time OS, Wake-Up radio, Mesh
Topology, RF Transmissions.
