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System level low power techniques for IoT
01DNHRV
A.A. 2024/25
Course Language
Inglese
Degree programme(s)
Doctorate Research in Ingegneria Elettrica, Elettronica E Delle Comunicazioni - Torino
Course structure
| Teaching | Hours |
|---|---|
| Lezioni | 18 |
| Esercitazioni in laboratorio | 3 |
Lecturers
| Teacher | Status | SSD | h.Les | h.Ex | h.Lab | h.Tut | Years teaching |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Ruo Roch Massimo | Ricercatore | IINF-01/A | 18 | 0 | 3 | 0 | 3 |
Co-lectures
Context
| SSD | CFU | Activities | Area context | *** N/A *** |
|---|
Il corso si prefigge di descrivere le tecniche di ottimizzazione del consumo di potenza in un sistema IoT. In particolare, sara' evidenziato come siano indispensabili interventi coordinati a tutti i livelli, sia hardware che software.
Al termine dell'introduzione, in cui sara' descritta l'architettura di base di un tipico sistema basato su IoT, verranno analizzati i singoli blocchi, e presentate le tecniche attualmente disponibili per minimizzare il consumo di potenza.
Saranno infine dettagliati, per quanto riguarda i dispositivi IoT ed i gateway, i possibili interventi hardware e software relativi ad ogni singolo componente del nodo.
Il corso sara' costituito da lezioni in aula, e da esercitazioni di laboratorio, durante le quali gli studenti utilizzeranno le metodologie descritte per minimizzare il consumo di potenza di sistemi embedded.
The course aims to provide an overview of low power techniques for IoT systems. Specifically, a system level approach requiring hw/sw interventions on each component, will be described.
After the introduction, in which basic architectures of IoT systems will be presented, a deeper analysis of single blocks will be performed, and available low power techniques will be described, for each IoT system block.
Last, hw/sw methodologies for low power will be detailed, analyizing each component included in IoT gateways and nodes.
The course will be held with lessons, presenting the methodolody, and lab exercizes, in which students will use low power techniques to minimize power consumption of real embedded systems.
Progettazione di circuiti digitali ed analogici
Utilizzo di microprocessori/microcontrollori/FPGA
Programmazione in linguaggio C
Digital aand analog circuits design
MPU/MCU/FPGA usage
C language programming
Introduzione (1,5h)
° Architettura di un sistema IoT
° Descrizione delle funzionalita' delle singole componenti
° Varianti architetturali
Consumo di potenza a livello di sistema (4,5h)
° Consumo dei server
° Consumo della rete di telecomunicazioni
° Consumo di gateway intermedi e nodi
Consumo di potenza a livello di dispositivo embedded (15h)
° Alimentazione
° Unita' di elaborazione
° Periferiche digitali (Timer/GPIO/Comunicazione/Memorie esterne)
° Periferiche analogiche (ADC/DAC/Amplificatori operazionali/Comparatori/Riferimenti di tensione)
° Moduli a radiofrequenza
° Firmware applicativo
° Firmware di sistema (OS/µKernel)
Introduction (1.5h)
° IoT system architecture
° Components functionalities
° Architectural variations
System level power consumption (4.4h)
° Server power management
° TLC network power management
° Gateways and node power management
Embedded node power consumption (15h)
° Power supply
° MPU
° Digital peripherals (Timers/GPIO/Communication/External memories)
° Analog peripherals (ADC/DAC/OA/Comparators/References)
° RF modules
° Application firmware
° System firmware (OS/µKernel)
In presenza
On site
Sviluppo di project work in team - Presentazione orale
Team project work development - Oral presentation
P.D.1-1 - Gennaio
P.D.1-1 - January