L’interopérabilité est un terme qui s’est fait une place de choix dans le monde du connecté. En effet, les objets connectés d’une même technologie radio doivent pouvoir communiquer entre eux. C’est un prérequis au développement des bâtiments intelligents.

Nicolas Thiers, Ingénieur Electronique Embarquée chez Altyor, maison mère de NodOn, explique qu’aujourd’hui, aucun protocole radio basse consommation n’a su tirer son épingle du jeu et prendre le dessus pour s’imposer comme LE standard.

Face à ce constat, deux camps s’opposent : le marché mondial souhaiterait un protocole ouvert et standardisé, qui promeut l’interopérabilité (un équivalent au WiFi, pour les bâtiments connectés) tandis que certains fabricants renient l’interopérabilité et font le choix de créer leur propre écosystème, ils rassurent tout en créant plus de dépendance pour les utilisateurs. Et pourtant…


« L’interopérabilité, c’est créer un monde où l’utilisateur serait libre de choisir en fonction du design, de ses besoins, de son budget l’objet qu’il lui faut. » expose Nicolas Thiers.

Le point de vue technique

Selon Nicolas Thiers d’Altyor, deux voies sont possibles pour promouvoir cela :

  • créer des passerelles multi-protocoles, qui seront les cerveaux de ces objets connecté et seront complexes (fiabilité et coût) à maintenir,
  • créer des objets qui puissent supporter ces différents protocoles.

En tant que fabricant, nous avons fait notre choix : ce sera le second, au travers de notre solution OEM 2.4GHz. La puce 2.4GHz permet d’ajouter le firmware applicatif sur-mesure du protocole standardisé choisi (Bluetooth Low Energy ou Zigbee ou Thread) et s’intègre dans les hardwares NodOn déjà certifiés CE, reconnus et approuvés par le marché. Nous collaborons avec deux fournisseurs, pour offrir à nos clients la solution qui répondra à leurs besoins.

Le SoC nRF52840 de Nordic Semiconductor : une pépite pour concevoir un produit interopérable

Thomas Holmberg, Senior RSM Europe chez Nordic, présente cette puce si spéciale.

«  La puce nRF52840 dispose d’une architecture circuit intégré, pour un maximum de flexibilité. Elle est aussi optimisée pour les hardwares et intègre également la fonction NFC, pour un appairage rapide et simplifié des produits. Cette simple puce permet un très bon ratio fonctionnalités VS performances, pour optimiser au mieux l’investissement.  »

La puce nRF52840 multi-protocole est un caviar pour toute entreprise souhaitant rapidement lancer son produit Bluetooth Low Energy, Zigbee ou Thread compatible avec son écosystème.

La série nRF52 de Nordic Semiconductor est l’un des circuits intégrés RF les plus puissants, les plus flexibles et les plus économes en énergie disponibles sur le marché, avec une migration de code facile d’un SoC de la série nRF52 à un autre. L’un des secrets est l’utilisation de l’EasyDMA pour tous les périphériques, un système d’interconnexion périphérique programmable (PPI) propriétaire de Nordic pour l’accélération hardware ainsi qu’un système de gestion de la puissance entièrement automatique pour optimiser l’efficacité. Cela permet aux MCU de dormir autant que possible là où le système bloque et où les périphériques peuvent effectuer les tâches et les événements préréglés – tout cela dans le but d’économiser l’énergie.

Le champ d’application est très vaste, des appareils grand public aux produits haut de gamme les plus avancés.

Alexis Polegato, CTO de NodOn précise : « Nous collaborons avec Nordic car nous avons à cœur de proposer des solutions fiables à nos clients. Leurs produits sont puissants, consomment peu, c’était évident d’utiliser leur puce multi-protocole. »

Une puce qui a de l’énergie à revendre

Top produit de Nordic, la puce nRF52840 se distingue par ses caractéristiques :

  • Multi-protocole : Bluetooth Mesh, Bluetooth LE, Zigbee 3.0, Thread, 2.4GHz proprietary and ANT
  • Certifiée Bluetooth longue portée et Bluetooth 5.0
  • +8dBm en puissance de sortie et -96dBm de sensibilité (1Mbit BLE)
  • Couverture : de 24KB RAM/192KB Flash à 256KB RAM/1MB Flash

Lancée en 2017 sur le marché, elle a permis à Nordic de battre un record de 65 000 kits de développement vendus, dont une majorité de nRF52840. La puce nRF52840 a déjà conquis le monde.

Le SoC EFR32xG21 de Silicon Labs, ou la cohabitation de plusieurs protocoles

Matt Saunders, Vice-Président du Marketing et des Applications pour les Produits IoT chez Silicon Labs , présente la plateforme Series 2 lancée en septembre 2019 et le SoC EFR32xG21. Cette plateforme « permet de supporter le Zigbee, Thread et Bluetooth mesh, ainsi que le Bluetooth Low Energy et la connectivité multi protocoles. Les modules ciblent un large éventail d’applications IoT, y compris les ampoules LED intelligentes. »

La solution de notre partenaire Silicon Labs est définie comme « protocole agnostique » car elle prend en charge une combinaison de protocoles, en fonction des exigences spécifiques de puissance, de portée et de performance de l’application du client. « Par exemple, un SoC ou un module de la série 2 peut prendre en charge de manière dynamique le Bluetooth Low Energy pour la mise en service et le Zigbee pour la surveillance des différents nœuds du réseau », explique Matt Saunders.

« Dans une logique d’innovation permanente, nous travaillons avec Silicon Labs pour proposer à nos clients une solution multi-protocoles unique. Nous leur offrons ainsi l’occasion de pouvoir développer leur application en fonction de leur besoin en choisissant le protocole qu’ils veulent mettre en place : Bluetooth, Zigbee ou même Thread. Ce hardware unique leur permet d’avoir plus de flexibilité dans leurs choix technologiques et de ne pas se fermer à un protocole unique ; ce qui est un avantage certain quand on voit l’évolution des différents protocoles liés à l’IoT aujourd’hui. » précise Alexis Polegato.

Une solution flexible qui permet aux développeurs plus de rapidité à la conception

Les SoC de série 2 offrent aux développeurs ces avantages importants en matière de conception :

  • Meilleures performances RF de sa catégorie avec une puissance de sortie de +20 dBm et un bilan de liaison allant jusqu’à +124,5 dB
  • Traitement puissant avec un noyau Cortex-M33 à bras de 80 MHz avec la technologie TrustZone
  • Faible courant actif (50,9 µA/MHz) pour répondre aux exigences strictes en matière d’énergie verte, un avantage de la technologie de procédé à faible puissance de 40 nm
  • Les plus petits SoCs multiprotocoles de l’industrie, dans un boîtier QFN 4 mm x 4 mm
  • Diminution du nombre de nomenclatures et du coût du système avec moins de composants correspondants

Et demain ?

« Aujourd’hui, une puce 2.4GHz multi-protocoles permet de choisir son protocole sans avoir à changer de hardware. La prochaine étape est de pouvoir implémenter plusieurs protocoles au sein d’un même produit, qui peuvent fonctionner de manière simultanée. On peut alors penser à un produit bi-protocoles ; en Bluetooth pour permettre une connexion directe avec un smartphone et ainsi faciliter sa configuration, et en Zigbee pour faire communiquer différents produits au sein d’un même écosystème, grâce à la force de son réseau maillé. Ce type de fonctionnement peut tout à fait être implémenté sur le hardware tel que nous le proposons dans notre solution 2,4GHz. » explique Alexis Polegato.

Rendez-vous prochainement pour découvrir notre article sur la vision marché de nos experts et partenaires. Nous parlerons des technologies radio d’aujourd’hui et de demain.