L’autonomie des iBeacons en question

L’autonomie des iBeacons en question

Dès le début de la commercialisation des iBeacons, nous avons vu des chiffres étonnants concernant leur autonomie : plusieurs mois, un an, deux ans … , chiffres annoncés par les constructeurs et repris par les distributeurs et les articles de presse.

En parallèle, survenait souvent la confusion entre « durée de vie du beacon » et « durée de vie de sa batterie ».
Nous allons essayer d’éclairer tout cela dans cet article.

Les faits

Pour n’importe quel beacon/ibeacon, difficile de répondre simplement à la question : « Quelle est l’autonomie moyenne d’un beacon ? ».
Car la durée de vie d’une batterie de beacon dépend principalement de trois facteurs :

  • bien évidemment le type de batterie et la puissance de celle-ci
  • la fréquence d’émission
  • la puissance d’émission

Ensuite divers autres facteurs sont susceptibles d’amoindrir cette durée de vie comme la présence de capteurs (température ou autres) sur le beacon, l’utilisation du beacon sous des températures extrêmes (faible augmentation de la consommation au delà de +60°C, très forte augmentation en dessous de -10°C), l’âge de la batterie, la qualité et la conception du hardware etc.
Le principal facteur est toutefois la fréquence d’émission et il est globalement constaté que de doubler celle-ci revient à diminuer du même pourcentage (50%) la durée de vie de la batterie.

Les distributeurs de beacon tentent donc de trouver un équilibre acceptable entre tous ces paramètres afin de pouvoir annoncer une bonne durée de vie aux produits lors de leur commercialisation. En général donc, d’une marque à l’autre, aucun beacon n’équivaut vraiment à un autre puisque chacun est vendu avec un paramétrage différent.

Le problème iBeacon

De son côté Apple a toujours mis en avant et privilégié l’expérience utilisateur dans ses produits, ses technologies … Il en est naturellement de même en ce qui concerne les iBeacons. Afin d’obtenir une plus grande réactivité et une meilleure précision dans la localisation, les spécifications iBeacon émises par Apple exigent une fréquence d’émission au minimum égale à 100 ms afin de pouvoir bénéficier de l’appellation iBeacon. La conséquence d’un tel paramétrage (l’iBeacon émet 10 fois par seconde !) est que la durée de vie de la batterie associée est plutôt de l’ordre de deux mois que de deux ans comme souvent annoncé. Ce qui modifie grandement à la hausse les coûts de maintenance d’une installation si les iBeacons utilisés sont alimentés par de simples piles.

Les différentes solutions pour une meilleure alimentation

Si les premiers iBeacons disponibles sur le marché étaient quasiment tous équipés de la célèbre pile bouton CR2032, le problème d’autonomie a vite amené les constructeurs à proposer des alternatives. Cela a donc beaucoup évolué et de nombreuses alternatives sont proposées.

Voici une liste non exhaustive des alimentations possibles :

  • Tout d’abord les piles boutons, les plus pratiques car très facile à mettre en oeuvre pour les constructeurs, de différentes capacités, elles sont généralement faciles à changer : CR 2032 (capacité : 240 mAh), CR 2450 (capacité : 640 mAh), CR 2477 (capacité : 1000 mAh). Elles permettent la fabrication de beacons de taille réduite. A l’instar des piles classiques, certaines piles boutons peuvent être rechargeables.
  • Prises USB / micro-USB / Batterie Lithium : cela permet aux beacons d’être constamment alimentés, que ce soit via une prise électrique ou branché à un ordinateur. Eventuellement, une batterie au lithium rechargeable par USB peut-être incluse.
  • Les piles « classiques » AAA, équipant généralement de gros beacons, elle peuvent être couplées pour d’avantage de capacité, voici des exemples de ce que l’on peut trouver actuellement : 2 piles AAA (capacité totale entre 1000 mAh et 1300 mAh), 4 piles AAA (capacité totale entre 2000 mAh et 2600 mAh).
    Ce type de piles se trouvent partout facilement, côté pratique non négligeable. A noter qu’elle peuvent être rechargeables et qu’il est généralement constaté que les piles au lithium sont préférables aux alcalines qui offrent de moins bon rendements. Elles permettent aux beacons ainsi équipés d’obtenir une bien meilleure autonomie qu’avec les piles boutons.
  • L’alimentation solaire peut-être une bonne alternative pour des beacons bénéficiant d’une très bonne luminosité ou en extérieur. Ces beacons sont ainsi autonomes mais ne peuvent être utilisés avec une fréquence d’émission trop élevée (donc le plus souvent supérieur à 100 ms), ce qui ne leur permet pas de rentrer dans le champ des spécifications iBeacon d’Apple.

Une autre fonctionnalité intéressante pour allonger la durée de vie de ces batteries et la mise en place d’un interrupteur permettant  de désactiver les émissions des beacons quand ils ne sont plus utilisés. Cela peut-être matériel ou logiciel.

Une autre alternative est d’utiliser comme beacon du hardware déjà alimenté comme par exemple : un pc, un macbook, un smartphone et autres plus spécifiques (ex : arduino …).

Apple, de son côté, dans le schéma de son propre hardware iBeacon , a privilégié la solution de la prise micro-USB.

De leur côté, les constructeurs de hardware beacon (comme Nordic, CSR et TI) optimisent continuellement leurs chipset (la plupart des beacons commercialisés utilisent les hardware Nordic ou Texas Instruments) et l’on peut espérer que de ce côté là aussi, des efforts soient effectués dans le sens de l’économie d’énergie.

Le choix pour son projet iBeacon

Ainsi, concrètement, les beacons utilisés dans le cadre d’un projet iBeacon vont dépendre des spécificités et exigences de ce projet.
En effet, en observant les caractéristiques des beacons de chaque marque on peut arriver à dégager quel beacon est plus adapté à telle ou telle situation.
Bien évidemment, il y a parfois des contraintes esthétiques ou de localisation (déploiement en extérieur) mais une fois passé ces premiers paramètres, le type d’alimentation des beacons va ensuite être déterminante et va spécialiser chaque beacon pour une utilisation bien précise.
En tout cas, il faut bien garder en tête que l’expérience utilisateur doit être privilégiée au delà de tout autre paramètre. Par exemple, dans le cas d’un projet qui nécessite une très bonne réactivité, une précision « temps réel » — puissance d’émission importante, fréquence d’émission < 100 ms, on est donc là dans les spécifications iBeacon voire au delà –, le choix de beacons avec une simple pile CR 2032 peut-être fatal pour le projet que ce soit en terme de coût de maintenance ou en terme de maintien du service, les beacons étant tour à tour et régulièrement inactifs.

A noter que de nombreux modèles de beacons sont annoncés avec des piles non remplaçables (notamment pour certains beacons waterproof) … outre le désastre écologique de ce point, la durée de vie du beacon est dans ce cas là clairement celle de sa batterie et rien ne garantie que la batterie soit entièrement chargée à l’achat.

Le cas Estimote

Le plus connus des revendeurs d’iBeacons, Estimote, affirme ainsi qu’il n’est pas prévu que l’on puisse changer la pile de ses iBeacons et confond donc de plein gré la durée de vie des piles utilisées et l’autonomie de ses beacons. On parle clairement là d’obsolescence programmée. (Concrètement, une simple recherche dans Google permet de voir qu’il est tout à fait possible de changer les piles de ses iBeacons Estimote,  par exemple ici)

D’un autre côté, Estimote étaient les premiers à proposer une gestion très fine de l’utilisation de la batterie afin d’économiser au maximum cette dernière.

Et ensuite ?

Nul doute que la question de l’autonomie est au centre de toutes les attentions, pour les beacons en ce qui nous concerne mais c’est aussi un sujet d’actualité pour tous les objets connectés qui affluent actuellement et notamment les montres connectées, comme la Moto360 ou la PommeMontre, très énergivores et souffrant clairement de leur faible autonomie.

Nous attendons avec impatience du progrès et des innovations dans ce domaine de la part des constructeurs afin de pouvoir utiliser au maximum de leurs capacités tous ces produits et non plus être obligés systématiquement de « dégrader » leurs performances lors de leur utilisation. Et c’est sans parler des améliorations à apporter aux téléphones mobiles pour qu’ils puissent interagir productivement avec des iBeacons sans se vider à vue d’oeil.

There are 2 comments for this article
  1. Arnaud at 9:45

    On a fabriqué un ibeacon solaire de 4cm x 4cm avec une batterie de 120mA/h.
    Mais pour le moment il n’est complètement autonome qu’à une fréquence de 1 émission / seconde (dans des conditions normales de lumière, c’est à dire pas en plein soleil mais pas dans la pénombre non plus).
    En deçà la pile se décharge.
    + de détails : http://www.the-beacons.com/produit/ibeacon-solaire/

    On travaille à améliorer le système tout en gardant l’aspect « miniature ».

  2. Pingback: Autonomie des iBeacons : le comparatif - Beacons Galaxy

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