Diapositive 1

Contribution au domaine de la Conception dObjets Communicants Embarqus Basse Consommation et Autonomes en EnergieAlain Pegatoquet

Universit de Nice Sophia AntipolisLaboratoire LEATUMR CNRS 7248Habilitation Diriger des RecherchesSophia Antipolis, Jeudi 28 Novembre 2013

1PlanParcours et synthse des contributionsDomaine de recherche et contributionsCaractrisation haut niveau de la performance et de la consommationApproche de modlisation au niveau systme Modlisation et optimisation globale en nergie dobjets communicants autonomesProjets de recherche

Alain Pegatoquet Soutenance HDR Laboratoire LEAT 28 Novembre 2013221995-19961996-19971997-19981998-19991999-20002000-20012001-20022002-20032003-20042004-20052005-20062006-20072007-20082008-20092009-20102010-20112011-20122012-2013Parcours 3Alain Pegatoquet Soutenance HDR Laboratoire LEAT 28 Novembre 2013IUT NICE Dpartement GEIIArchitecture et programmation des processeurs DSPPolytech Nice Sophia Option TNSMaster 2 GMI Universit dAvignonEquipe MCSOCMaster STICMaster MARSENSSATENSEIRB de BordeauxOption TlcomSystmes de communications numriques GSM/GPRS/EGPRS

Ingnieur SystmeL1-DSP Team leaderResponsable du scheduler

Ingnieur SystmeAcoustic Technical leadResponsable de lordonnanceurSupport ClientIUT NICE Dpartement GEIIPolytech Nice SophiaArchitecture MachinePrsident du Conseil de DpartementResponsable de 2 modules denseignementLicences Professionnelles AII/EER/IRIIUT de Nice Cte dAzurMatre de ConfrencesLEAT IUT de NICE, UNSThmatique MCSOCMembre du Conseil de Laboratoire

DoctorantConvention CIFREDoctoratUniv. Nice

Ingnieur SystmeDSP

Stagiaire3Positionnement des travauxLa conception de systmes embarqus fait face de nombreux challengesArchitectures de plus en plus complexes (multiprocesseurs, multi-curs)Toujours plus de fonctionnalits (user experience), donc plus de logicielsNouveaux standards du multimdia ou de tlcommunications

4Alain Pegatoquet Soutenance HDR Laboratoire LEAT 28 Novembre 2013

Architecture6 CPUsAcclrateursNombreux priphriquesEthernet, USB, HDMI, Audio

Fonctionnalits2G/3G/4GWifi, BluetoothVido (2D/3D), CameraEtc.Des systmes sous contraintesPerformance, consommation, dissipation thermiqueAutonomie nergtique

4Les dfis pour les concepteurs Comment faire les bons choix de conception?Besoin de mthodologies et doutils afin dvaluer et valider ces choixBesoin daccrotre le niveau de confiance5Alain Pegatoquet Soutenance HDR Laboratoire LEAT 28 Novembre 2013

Comment contrler lnergie consomme (augmenter lautonomie)?Smartphones, TablettesPetits objets communicants (ex. rseaux de capteurs)Comment apprhender la complexit de ces systmes?Modlisation un niveau systme5Le contrle de la puissance[Delp 2009]6Alain Pegatoquet Soutenance HDR Laboratoire LEAT 28 Novembre 2013 Optimiser le profil de puissance en fonction de la fonctionnalit excuter.Dynamic Power ProfileOptimized Dynamic Power ProfileStatic Power ProfileOptimized Static Power ProfileSystem Workload

TimePowerLe leakage reprsente 75% de lnergie consomme 22nmLe leakage reprsente 50% de lnergie consomme 45nmLe leakage reprsente moins de 20% de lnergie consomme quand > 70nm

6Contexte et MotivationsDiffrentes techniques de gestion de la consommationPower ou Clock gatingDcomposition en Power ou Clock domainDVFS, Multi-tension7Alain Pegatoquet Soutenance HDR Laboratoire LEAT 28 Novembre 2013

Qualcomm Serra230 clock domain32 power domain[Keating 2007][Severson 2009]

La mise en uvre de ces techniques prsente de nombreux dfisComment vrifier que larchitecture power est correcte?La consommation et les performances sont-elles toujours celles attendues?Dfinir une architecture logicielle/matrielle optimise en performance/consommation est devenu un problme extrmement complexe pour 2 raisons principales:La complexit intrinsque des SoCLinsuffisance des outils daide la conceptionVers un monde connect50 milliards dobjets connects en 20208Alain Pegatoquet Soutenance HDR Laboratoire LEAT 28 Novembre 2013Vers linternet des objets

Source: CCS 2013

Les dfis de lautonomie nergtiqueConcevoir de petits objets communicants autonomes en nergieRcupration et le stockage de lnergieGestion de lactivit des nuds : power management9Alain Pegatoquet Soutenance HDR Laboratoire LEAT 28 Novembre 2013

Thmatiques Scientifiques10Alain Pegatoquet Soutenance HDR Laboratoire LEAT 28 Novembre 2013Axe 1Caractrisation de la performance et de la consommationAxe 2Modlisation au niveau systme pour la conception de SoCAxe 3Modlisation globale dobjets communicants1 doctorant1 projet de recherche (COMCAS)2 Doctorants6 stagiaires2 projets de recherche (HELP, HOPE)3 Doctorants, 1 post-doc4 stagiaires, 2 ingnieurs1 projet de recherche (GRECO)

HELP et HOPE

GRECO

10PlanParcours et synthse des contributionsDomaine de recherche et contributionsCaractrisation haut niveau de la performance et de la consommationApproche de modlisation au niveau systme Modlisation et optimisation globale en nergie dobjets communicants autonomesProjets de rechercheAlain Pegatoquet Soutenance HDR Laboratoire LEAT 28 Novembre 20131111Description de la mthodologieObjectifsEstimer les performances et la consommation dnergieExigences industriellesUtilisation des datasheets constructeursModles rapides dvelopperEstimation rapide Explorations darchitecture de lordre de quelques minutesDes erreurs destimation infrieures 20%Mthodologie en 5 tapesModle en Y-chart12Alain Pegatoquet Soutenance HDR Laboratoire LEAT 28 Novembre 2013ApplicationrelleProfilingModlede lapplicationModle de larchitectureMappingEstimation de performance statiqueModle contraint de lapplicationGnration de codeApplication excutableSimulateur niveau threadTraces dexcutionDatasheet constructeurEstimation de la charge CPUEstimation de la consommationRsultats dexplorationExploration de lespace de solutions12345

LinuxSystme embarquHte[Kriegel 2011] [Kriegel 2012]Excution sur un systme hteRsultats dEstimationEstimation de la performance13Alain Pegatoquet Soutenance HDR Laboratoire LEAT 28 Novembre 2013

Estimations prcises compte tenu du niveau dabstraction ( ECEnergie Rcupre (environnement) : disponibilit difficilement contrlable Energie Consomme : contrlable Couches PHY, MAC, NWKCircuit RF (TX power)Modes Low Power Power ManagerHarvesters andEnergy adapters

Light

WindThermalMicrocontrollerRF TransceiverADCSensorsEnergy StorageConception dObjets Communicants Autonomes3030- Energy-neutral : le systme fonctionne en quilibre nergtique (Energy Neutral Operation ou ENO).- Negative-energy : le nud consomme plus dnergie quil nen rcupre et fonctionne donc sur batterie.- Positive-energy : lnergie rcupre est suprieure lnergie ncessaire au fonctionnement du nud. Lnergie restante est soit utilise pour recharger la batterie, soit perdue lorsque la batterie est compltement charge.

Le Power Manager31Alain Pegatoquet Soutenance HDR Laboratoire LEAT 28 Novembre 2013Modles de lnergie consommeCaractrisation des activits de lobjet (Look-Up Table) hors ligneFonction des scnarios ou des modes de fonctionnementComment contrler la consommation de lobjet communicant?Priode de rveil du nud (Twi)Puissance dmission (PTX)Quel systme de stockage de lnergie?Batterie ou super capacit?Modles de lnergie rcuprePrdictions ou mesures (ex. capteur de luminosit)?500 cycles de rechargeDifficile de connatre ltat de charge prcisment Faible courant de fuite et grande capacit500 000 cycles de rechargeConnaissance de ltat de chargeFort courant de fuite

-+++--[HZ202F 2013][Cymbet 2011]

3131Le Power ManagerAlain Pegatoquet Soutenance HDR Laboratoire LEAT 28 Novembre 201332Les contraintes pour la gestion de la consommation Faible complexit (modles simples) TPM = n * TWI

Priode de rveilPower ManagerModle dEnergie Consomme bas scnario, modesLook-Up TableEnergie consommeEnergie stockePTXEnergie rcupreRcupration et Stockage de lnergieOff Line3232Un Power Manager centr sur la batterie

SoC(, , t)

Modle de charge au niveau tche (LUT)Modle intgr du systme de rcupration de lnergieAlain Pegatoquet Soutenance HDR Laboratoire LEAT 28 Novembre 201333[Castagnetti 2012b]Estimation de ltat de charge (SoC)LEnergie rcupre ().Le courant consomm par la plateforme ( )Le courant de fuite (auto dcharge de la batterie et modes low-power).Modle de SoC de la batterie pour les n prochaines priodes de rveil (Twi)

3333: Rate of discharge of the battery : Rate of recharge of the batteryThe parameter models both the efficiency of the energy harvester and the efficiency of the voltage regulator and the charge circuit that are used to recharge the battery. is expressed in Ampere and indicates the rate at which the energy harvester can recharge the battery under a fixed amount of energy available from the environment.La procdure consiste dterminer la quantit de charge lectrique qui est injecte dans la batterie dans un certain intervalle de temps pour diffrentes valeurs dintensit de la source dnergie.Cette procdure nous a permis de caractriser un systme de rcupration utilisant des panneaux solaires. Dans ce cas, il sagit de dterminer pour diffrentes valeurs dintensit lumineuse exprimes en lux. Cette courbe permet de caractriser le panneau solaire utilis et donc de connatre le courant de recharge pour diffrentes conditions dclairage.

Closed-Loop Power Manager (CL-PM) 34Alain Pegatoquet Soutenance HDR Laboratoire LEAT 28 Novembre 2013CL-PM est adapt un systme de rcupration solaire (en extrieur) 2 stratgies de power management sont disponibles : Durant la journe ( > th) Le PM Energy Neutral est utilisDurant la nuit ( th) Le PM Negative-Energy est utilis[Castagnetti 2012b]En condition de neutralit nergtique, SoC(t) est constant dans le temps :SoC(t) = SoC(t + n Twi ) - Qpm

[Castagnetti 2012a]Prdicteur dintervalle nergie nulle (ZEI) fonction de 3434Power Management software timerTpm = n TwiA Zero-Energy-Interval (ZEI) predictor is used for nighttime.The battery SoC is predicted

Durant la nuitProblme: dterminer la prochaine priode de rveil du nud Twi qui vite une dcharge complte de la batterieNous dfinissions les paramtres suivants : t* : le dbut dun intervalle sans nergie (ZEI)SoC(t*) : ltat de charge de la batterie au dbut de lintervalle ZEI,M : une marge de dcharge de la batterie

Condition ncessaire pour viter une dcharge complte de la batterie:

Alain Pegatoquet Soutenance HDR Laboratoire LEAT 28 Novembre 201335[Castagnetti 2012a]3535

Analyse des Performances36Alain Pegatoquet Soutenance HDR Laboratoire LEAT 28 Novembre 2013CL-PM a t simul avec un profil de rcupration dnergie solaire de 5 jours.Le power manager Closed-Loop amliore le dbit denviron 50% par rapport [Kansal 2006]CL-PM permet dviter une dcharge complte de la batterie (battery failures)CL-PM fournit une meilleure QoS durant la nuit3636Gestion conjointe de la priode de rveil et de la puissance dmission du nud (CLPM-PTPC)37Alain Pegatoquet Soutenance HDR Laboratoire LEAT 28 Novembre 2013En fonction de la puissance du signal reu (RSSI), le PM va adapter la puissance dmission du nud et donc sa consommationNiveau dnergie rcupre ()Base Station

Registre dtat systme

CL-PM

Q TX(tpj)tpjEnd DeviceRSSItTwiFeedbackTX packetsSpeed [m/s]PRR (%)Eu [J]Energy Gain (%)CLPM-Fixed0.2972100.495196CLPM-PTPC0.29315526.20.48916023.6Cette approche permet des gains nergtiques de 26%Approche adapte pour des nuds mobiles.PTPC

PowWowCL-PM dtermine la prochaine priode de rveil (Twi) sur la base de la nouvelle puissance dmission (QTX(tpj))3737 Le nud mobile (i.e. end device) reoit rgulirement des paquets de control (feedback sur la Figure 4) en provenance de la Base station. En fonction du RSSI (Received Strengh Signal Indicator) calcul sur ces paquets, PTPC est alors en mesure dadapter la puissance pour la prochaine transmission (tpj sur la Figure 4). La nouvelle puissance dmission est calcule via lutilisation dune loi de contrle et de prdicteurs. Le power manager en charge de dterminer la prochaine priode de rveil du nud (CL-PM) prend en compte cette nouvelle valeur lors de son calcul (parmi dautres paramtres comme lnergie rcupre par le nud).

Validation Plusieurs figures de mrites peuvent tre considres lors de lvaluation du power manager. Nous en avons considr deux concernant limplmentation effectu sur PowWow: Le PRR (Packet Reception Ratio) et lnergie utile par paquets reus. Le PRR permet dvaluer la capacit du nud sadapter aux conditions du canal, en particulier lorsquun nud est mobile. Le deuxime paramtre permet de voir limpact sur la consommation dnergie de ladaptation de la puissance dmission. Ce paramtre est fortement corrl au PRR. En effet, un nombre de paquets errons trop lev rvle une mauvaise adaptation de la puissance conduisant une inefficacit nergtique. Nous avons compar nos rsultats avec un nud mobile ayant une puissance dmission fixe ( -2dBm). Le Tableau montre les rsultats obtenus en utilisant la plateforme PowWow pour diffrentes vitesses du nud mobile.

CLPM-PTPC permet un gain en nergie significatif, de lordre de 23 26% suivant la vitesse de dplacement du nud. Il est intressant de noter que ces rsultats sont trs proches des valeurs obtenues avec notre environnement de simulation Matlab, ce qui permet de valider les modles utiliss pour la simulation. les gains obtenus montrent lintrt dune gestion conjointe de la puissance dmission et de la priode de rveil du nudPower Manager indpendant de la source dnergie38Alain Pegatoquet Soutenance HDR Laboratoire LEAT 28 Novembre 2013Travail en collaboration avec lIRISA Lannion (projet GRECO)Co-encadrement de Trong-Nhan Le (18 mois au LEAT)Twu (n+1)VS(n)Energy Predictor (EWMA)

Look-Up TableEnergy MonitorActive(n)PH(n)~Active(n+1)PH(n+1)^Wake-up AdaptationVS(n)VRef(n)Bud(n)Budget EnergyApproche mettant en uvre un Power Manager utilisant une SuperCap pour le stockage de lnergie indpendant du systme de rcupration de lnergie[Trong-Nhan Le 2013b] Le PM a pour but de faire converger lensemble du nud vers une opration neutre en nergie (ENO pour Energy Neutral Operation) pour donner un nud compltement autonome. Le PM adapte lintervalle de rveil TWU des nuds en fonction de lestimation des nergies rcupre et consomme par un moniteur nergtique. Le temps est ainsi divis en crneaux ou slots temporels, et le PM est activ chaque fin de slot. Il faut bien noter que la dure de ceux-ci est variable puisquelle est un multiple de lintervalle de rveil. En lisant ltat actuel de la tension aux bornes de la SuperCap Vs(n) et en se rfrant une table (LUT pour LookUp Table) caractrisant les nergies dpenses par les diffrents tats du nud, le moniteur estime la puissance rcupre PH(n) et lnergie dpense eActive(n) au cours dun slot. Un prdicteur bas sur un filtre EWMA (Exponentially Weighted Moving Average) dfinit ces grandeurs pour le slot suivant, et en tenant compte de la diffrence entre la tension aux bornes de la SuperCap et la tension de consigne, le PM peut donc fixer le futur intervalle de rveil TWU(n+1). 38Gestion de la consommation en neutralit nergtique

Condition de neutralit (ENO) pour le prochain slot (n+1) Prochaine priode de rveilAdaptation dynamique de la priode de rveilSleepActiveCommunicationTS(n-1) = kTWU(n-1)TS(n) = kTWU(n)TWU(n-1)TWU(n)TWU(n+1)??TS(n+1) = kTWU(n+1)Alain Pegatoquet Soutenance HDR Laboratoire LEAT 28 Novembre 201339[Trong-Nhan Le 2013c]39Rsultats exprimentaux

PowWowLe Power Manager effectue des adaptations sur une plateforme matrielle de rseaux de capteurs (PowWow)Rcupration de lnergie thermique (chaleur dun adaptateur de PC portable)

k = 10, CS = 0.09F = 0.6, VRef = 4V

k = 10, CS = 0.18F = 0.6, VRef = 4VAlain Pegatoquet Soutenance HDR Laboratoire LEAT 28 Novembre 201340[Trong-Nhan Le 2013c]As CS is low => big variations on Vs and TWU (Even more variations with PowWow platform as CS=1mF)

Cs = 0.18F (2 Cs=0.09F in //)As CS is bigger (twice) => less variations on Vs and TWUVs is read from an ADC => resolution is 8 bits (instead of 12 normally) and 3 values are read to average the errors. => with this resolution, the small variations are not recognized by the PM, thats the reason why there are less variations on TWU

Why the wake-up period is around 4-5 sec with Cs=0.18F and around 3sec with Cs=0.09F? => with Cs=0.18F there is more leakage energy

% leakage => 30W for each SuperCap, so ~60W for CS=0.18F

40Synthse Axe 3Principales ContributionsGestion optimise de nuds mobiles au sein dun rseau 802.15.4Modlisation de haut niveau et globale de lobjet et de son environnementPower manager indpendant de la source de rcupration dnergie

DmarcheLe PM prend des dcisions en fonction des conditions de rcupration de lnergie et de ltat de charge de la batterie (SoC)PM de faible complexitValidation en simulations et sur des plateformes matrielles

Encadrements1 post-doc / 3 doctorants / 2 ingnieurs / 4 masters ou lves ingnieur

Publications1 revue (3 soumissions en cours)21 confrences (dont 14 internationales)

Alain Pegatoquet Soutenance HDR Laboratoire LEAT 28 Novembre 20134141Lheure du bilan...Conception de systmes embarqus Problmatiques lies aux performances et la consommation, le plus souvent via des approches de haut niveau dabstractionCette figure montre au travers de lensemble de ces activits une continuit et une cohrence des actions que jai pu menes jusquiciLensemble de ces activits, y compris celles effectues avant mon arrive au LEAT en 2008, interagissent et se renforcent les unes les autres, et une contribution dans un domaine suscite de nouvelles ides dans un autre

42Alain Pegatoquet Soutenance HDR Laboratoire LEAT 28 Novembre 2013

42PlanParcours et synthse des contributionsDomaine de recherche et contributionsCaractrisation haut niveau de la performance et de la consommationApproche de modlisation au niveau systme Modlisation et optimisation globale en nergie dobjets communicants autonomesProjets de rechercheAlain Pegatoquet Soutenance HDR Laboratoire LEAT 28 Novembre 20134343Axe 1 La conception de SoCTechniques qui ont un impact significatif sur la consommation de puissance, la temprature et les performances:Power gating, Clock gating, DVFS44Alain Pegatoquet Soutenance HDR Laboratoire LEAT 28 Novembre 2013

La consommation des systmes sur puce est gre de multiples niveaux: matriel, noyau Linux, applications Android.Proposer au niveau matriel des interfaces afin de contrler avec finesse lensemble des paramtres permettant une gestion dynamique de la consommation.

Proposer une approche pour modliser ces techniques et valuer leur impact sur la consommation, les performances et la dissipation thermiqueComment dcrire un arbre dhorloge et ses contraintes au niveau TLM?

Une gestion plus distribue, hirarchique de la consommationImaginer des power manager plus intelligents et ractifs 44Axe 2 Objets moins gourmands et plus intelligentsLes antennes directives ou reconfigurables45Alain Pegatoquet Soutenance HDR Laboratoire LEAT 28 Novembre 2013

[Trong-Nhan Le 2013a]La communication RF : lutilisation de Wake-Up Radio

Thmatique CMA[Yuz 2011]53% de rduction de la consommation82% daugmentation du dbitLa rcupration de lnergieRectennaMieux prendre en compte les modles de rcupration

[Hoang 2013]45Axe 2 Objets moins gourmands et plus intelligentsComment garantir linteroprabilit de ces objets?46Alain Pegatoquet Soutenance HDR Laboratoire LEAT 28 Novembre 2013

Besoin dune approche globale de conceptionImpact global de choix locauxSimulation conjointe du rseau (OMNET++) et de lobjet modlis en SystemC-TLMSimuler le code binaire (ISS)Des niveaux dexpertises levs et pluridisciplinaires ncessitant des collaborations locales, nationales et internationales!

Un grand merciAntoine CourtayPost Doctorant (2009-2010) (MCF IRISA)Andra CastagnettiThse soutenue le 11 octobre 2012 (CDI CEA-LIST)Joffrey KriegelThse soutenue le 29 janvier 2013 (CDI CEA)Ons MbarekThse soutenue le 30 mai 2013 (CDD LEAT)Chiraz ChaabaneSoutenance prvue pour dbut 2014Trong-Nhan LESoutenance prvue pour dbut 2014Hend AffesSoutenance prvue pour dbut 201547Alain Pegatoquet Soutenance HDR Laboratoire LEAT 28 Novembre 201348Alain Pegatoquet Soutenance HDR Laboratoire LEAT 28 Novembre 2013Merci pour votre attention49Alain Pegatoquet Soutenance HDR Laboratoire LEAT 28 Novembre 2013

Publications[Kriegel 2011]J. Kriegel, A. Pegatoquet, M. Auguin and F. Broekaert, A Performance Estimation Flow for Embedded Systems with Mixed Software/Hardware Modeling, 11th International Conference on Embedded Computer Systems: Architectures, Modeling, and Simulation (SAMOS XI), SAMOS, Greece, July 18-21, 2011.[Kriegel 2012] J. Kriegel, A. Pegatoquet, M. Auguin and F. Broekaert, A High Level Mixed Software/Hardware Modeling Framework for Rapid Performance Estimation, 10th IEEE International NEWCAS Conference, Montreal, Canada, June 17-20, 2012.[Mbarek 2011]O. Mbarek, A. Pegatoquet, M.Auguin, A Methodology for Power-Aware Transaction Level Models of Systems-on-Chip Using UPF Standard Concepts, 21st International Workshop on Power and Timing Modeling, Optimization and Simulation (PATMOS), Madrid, September 26-29, 2011. Best Papers Awards.[Mbarek 2012a]O. Mbarek, A. Pegatoquet and M. Auguin, Using unified power format standard concepts for power-aware design and verification of systems-on-chip at transaction level, IET Circuits, Devices & Systems journal, Vol. 6, Issue 5, pp. 287-296, 2012.[Mbarek 2012b] O. Mbarek, A. Pegatoquet, M. Auguin, Black-Box And White-Box Early Power Intent Simulation and Verification: Two Novel Approaches, IEEE Conference on Design and Architectures for Signal and Image Processing (DASIP),Germany, October 23-25, 2012.[Mbarek 2012c] O. Mbarek, A. Khecharem, A. Pegatoquet, M.Auguin, Using Model Driven Engineering to Reliably Accelerate Early Low Power Intent Exploration for a System-on-Chip Design, 27th ACM Symposium On Applied Computing (SAC), Trento, Italy, March 26-30, 2012.[Mbarek 2013] O. Mbarek, A. Pegatoquet, M. Auguin, H.E. Fathallah, Power-Aware Wrappers for Transaction-Level Virtual Prototypes: a Black Box Based Approach, IEEE 26th International Conference on VLSI Design (VLSID), Pune, India, January 5-10, 2013.

50Alain Pegatoquet Soutenance HDR Laboratoire LEAT 28 Novembre 2013Publications[Castagnetti 2012a]Andrea Castagnetti, Alain Pegatoquet, Ccile Belleudy and Michel Auguin, A Framework for Modeling and Simulating Energy Harvesting WSN nodes with Efficient Power Management Policies, EURASIP Journal on Embedded Systems (JES), October 16th, 2012.[Castagnetti 2012b]A. Castagnetti, A. Pegatoquet, C. Belleudy and M. Auguin, An Efficient State of Charge Prediction Model for Solar Harvesting WSN Platforms,19th IEEE International Conference on Systems, Signals and Image Processing (IWSSIP), Vienna, Austria, 11-13 April, 2012.[Trong-Nhan Le 2013a]Trong-Nhan Le, M. Magno, A. Pegatoquet, O. Berder, E. Popovici and O. Sentieys, Ultra Low Power Asynchronous MAC Protocol using Wake-Up Radio for Energy Neutral Wireless Sensor Networks, 1st International Workshop on Energy Neutral Sensing Systems (ENSSys) organized in conjunction with 11th ACM SenSys Conference, Roma, November 14th, 2013.[Trong-Nhan Le 2013b]Trong Nhan Le, A. Pegatoquet, O. Berder and O. Berder, and C. Belleudy, Multi-Source Power Manager for Super-Capacitor based Energy Harvesting Wireless Sensor Networks, Demo session of the 1st International Workshop on Energy Neutral Sensing Systems (ENSSys), Roma, November 14th, 2013.[Trong-Nhan Le 2013c]Trong Nhan Le, A. Pegatoquet, O. Sentieys, O. Berder, and C. Belleudy, Duty-Cycle Power Manager for Thermal-Powered Wireless Sensor Networks, 24th IEEE International Symposium on Personal, Indoor and Mobile Radio Communications, pp. 144-149, London, UK, 8-11 September 2013.[Chaabane 2013]Chiraz Chaabane, Alain Pegatoquet, Michel Auguin and Maher Ben Jemaa, Mobility Management Approach for IEEE802.15.4/ZigBee Nodes in a Noisy Environment, 26th IEEE International Conference on Architecture of Computing Systems (ARCS), 3rd Workshop on Ultra Low Power (WUPS), Prague, Czech Republic, 20 February 2013.

51Alain Pegatoquet Soutenance HDR Laboratoire LEAT 28 Novembre 2013Publications[Chaabane 2012a]C. Chaabane, A. Pegatoquet, M. Auguin and M. Ben Jemaa, An Efficient Mobility Management Approach For IEEE 802.15.4/ZigBee Nodes, 14th IEEE International Conference on High Performance Computing and Communications (HPCC-2012) Third International Workshop on Wireless Networks and Multimedia (WNM-2012), Liverpool, UK, 25-27 June, 2012.[Chaabane 2012b]C. Chaabane, A. Pegatoquet, M. Auguin and M. Ben Jemaa, Energy Optimization For Mobile Nodes in a Cluster Tree IEEE 802.15.4/ZigBee Network, IEEE Computing, Communications and Applications Conference (COMCOMAP), Hong Kong, China, January 11-13, 2012.

52Alain Pegatoquet Soutenance HDR Laboratoire LEAT 28 Novembre 2013Rfrences[Delp 2009]G. Delp (LSI), J. Biggs (ARM) and S. Jadcherla(Synopsys), Design and Verification of Low Power SoCs. IsQED Symposium 2009 [en ligne].[Keating 2007]M. Keating, D. Flynn, R. Aitken, A. Gibbons, K. Shi, Low Power Methodology Manual for Systems-on-Chip Design, Springer, 2007.[Severson 2009]Matt Severson, Low Power SOC Design and Automation, Qualcomm CDMA Technologies, July 2009 [en ligne].[Mentor 2010]Yossi Veller and Shabtay Matalon, Why you should optimize power at the Electronic System Level, White paper, Mentor Graphics 2010 [en ligne].[HZ202F 2013]CAP-XX Supercapacitor HZ202F, 2013 [en ligne].[Cymbet 2011]Cymbet Corporation. Rechargeable Solid State Energy Storage EnerChipCBC050, 2011 [en ligne][Alam 2011]M.M. Alam, O. Berder, D. Menard, T. Anger, and O. Sentieys, A hybrid model for accurate energy analysis of wsn nodes, EURASIP Journal on Embedded Systems, vol. 2011, p. 16, 2011.[Kansal 2006]Aman Kansal, Jason Hsu, Mani B Srivastava, Vijay Raghunathan, Harvesting Aware Power Management for Sensor Networks, 43rd Design Automation Conference (DAC) , Sna Francisco, USA, July 2006.[Yuz 2011]Zuoming Yuz et al. Connected Coverage in Wireless Networks with Directional Antennas, IEEE INFOCOM 2011.[Hoang 2013]Thi Quynh Van Hoang et al. 3D Voltage Pattern Measurement of a 2.45 GHz Rectenna , IEEE Trans. on Antennas and Propagation, Vol 61, Issue 6, 2013.

53Alain Pegatoquet Soutenance HDR Laboratoire LEAT 28 Novembre 2013