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DIGITAL IOT MICROCONTROLLERS 50 - ELETTRONICA OGGI 471 - GIUGNO-LUGLIO 2018 I l consumo di energia è un aspetto cruciale per i dispositivi connessi alimentati a batteria, sia per ottimizzare il tempo tra le sostituzioni della batteria sia per consentire ai dispositivi di essere alimentati da fonti di energia ambientale. Se da un lato molti svilup- patori di sistemi embedded sono esperti nell’ottimiz- zazione del codice, la conservazione dell’energia per i dispositivi IoT richiede un approccio più completo. Infatti, occorre non solo tener conto delle dimensioni della memoria, delle prestazioni dell’MCU e del con- sumo di potenza, ma valutare anche la sezione radio, i circuiti analogici, i convertitori di potenza e i sensori. Tutti questi elementi contribuiscono al profilo ener- getico generale del sistema, ma la sezione su cui gli sviluppatori hanno il maggior controllo è il microcon- trollore. Questo articolo descriverà come selezionare un microcontrollore a basso consumo per IoT e come individuare le periferiche da integrare nel progetto. Verrà inoltre mostrato come utilizzare gli strumenti di monitoraggio dell’alimentazione e saranno forniti sug- gerimenti e svelati utili “trucchi” per ottimizzare ener- gia e prestazioni. Selezionare un’architettura di microcontrollore a basso consumo La selezione di un microcontrollore a basso consumo inizia con l’identificazione del core del processore più idoneo per il microcontrollore stesso. Anche se oggi- giorno esistono molti core di microcontrollore proprie- tari, un buon punto di partenza può essere rappresen- tato dai microcontrollori ARM Cortex-M. Questi core sono supportati da numerosi fornitori, che concorrono a creare ecosistema ampio e articolato in termini di supporto e risorse. Per ridurre al minimo il consumo di energia, ci sono due fattori essenziali da considerare: prestazioni ed efficienza energetica. Nel caso di un microcontrollo- re, la loro quantificazione può risultare difficoltosa, ma fortunatamente esistono due benchmark standard che gli sviluppatori possono utilizzare: CoreMark e ULPmark di EEMBC. CoreMark misura la potenza di elaborazione disponi- bile su un microcontroller: in questo caso, maggiore è il valore, maggiore sarà la potenza di elaborazione. Per esempio, il processore STM32L053 di STMicroelectro- nics, che può essere testato da una scheda STM32L053 Nucleo, (fig. 1) ha un CoreMark di 75,18. Un altro com- Microcontrollori a basso consumo per IoT: criteri di scelta Questo articolo descrive come selezionare un microcontrollore low-power per applicazioni IoT e individuare le periferiche da inserire nel progetto, oltre a fornire indicazioni sull’utilizzo degli strumenti di monitoraggio dell’alimentazione e suggerimenti utili per ottimizzazione energia e prestazioni Fig. 1 – La scheda STM32L053 Nucleo di STMicroelectronics è basata su un core ARM® Cortex®-M0+ progettato per applicazioni a basso consumo con risorse limitate (Fonte: STMicroelectronics) Rich Miron Applications Engineer Digi-Key