fr.wedoany.com Rapport : Le Centre de recherche en microélectronique de Belgique (imec) a récemment dévoilé ce qu'il présente comme la première puce réceptrice à bande étroite au monde conforme à la norme IEEE 802.15.4ab pour la bande ultra-large (UWB), visant à améliorer la couverture et la fiabilité des systèmes de localisation de l'Internet des objets de nouvelle génération.
Cette puce, présentée cette semaine lors du Symposium sur les circuits intégrés radiofréquences IEEE MTT-S à San Francisco, valide les capacités clés de la technologie émergente « Narrowband-Assisted » (NBA). La technologie NBA combine les signaux radiofréquences traditionnels à bande étroite avec la technologie UWB pour améliorer les performances de découverte de dispositifs, de synchronisation et de télémétrie. Selon l'imec, ce récepteur, tout en maintenant une faible consommation d'énergie et une haute résistance aux interférences, peut étendre la portée de détection UWB jusqu'à quatre fois et résister efficacement aux interférences des réseaux Wi-Fi voisins.
Ces dernières années, la technologie UWB s'est rapidement répandue dans les smartphones, les appareils portables, les voitures connectées et l'Internet des objets industriel grâce à ses capacités de localisation et de télémétrie de haute précision. Cependant, sa portée limitée et sa sensibilité aux environnements sans fil denses posent des défis pour un déploiement à grande échelle. La norme IEEE 802.15.4ab, à paraître, est précisément conçue pour résoudre ces difficultés en introduisant la technologie NBA dans la bande de 5 GHz à 6 GHz, fournissant un support de communication auxiliaire pour l'UWB. Cette approche améliore non seulement l'évolutivité et la fiabilité du système, mais réduit également l'intensité du signal nécessaire pour une télémétrie de haute précision.
D'un point de vue ingénierie, la NBA impose des exigences très élevées au récepteur : l'appareil doit fonctionner de manière stable dans un environnement de fortes interférences Wi-Fi tout en détectant des signaux cibles extrêmement faibles. La solution de l'imec intègre un nouvel amplificateur à transimpédance de second ordre, un filtrage de haute précision et un détecteur d'écrêtage adaptatif. Ce détecteur peut surveiller en temps réel le niveau d'interférence et activer automatiquement des mécanismes supplémentaires de filtrage et de contrôle de gain lorsque les interférences augmentent, garantissant ainsi l'intégrité du signal.
Ce récepteur est fabriqué selon un procédé CMOS de 22 nm et consomme moins de 6 mW. Anoop Bhat, chercheur principal à l'imec, indique que cette conception à faible consommation d'énergie offre une amélioration d'environ 9 dB de la plage dynamique par rapport aux solutions avancées existantes, tout en maintenant une haute sensibilité aux signaux faibles dans des conditions de fortes interférences Wi-Fi. De plus, cette solution atteint un faible facteur de bruit de 3,2 dB et peut tolérer des interférences Wi-Fi d'environ −32 dBm, la rendant applicable même dans des environnements sans fil très encombrés.
Outre le récepteur autonome, l'imec a également dévoilé sa première architecture d'émetteur-récepteur complet conforme à la norme IEEE 802.15.4ab. Grâce à des innovations synergiques au niveau du récepteur, de l'émetteur et de la couche protocole, les performances de télémétrie de cette plateforme peuvent être améliorées jusqu'à 32 fois par rapport aux solutions traditionnelles.
Ces avancées technologiques soutiendront divers scénarios émergents de l'Internet des objets nécessitant une localisation de haute précision et une faible latence de coordination, notamment la robotique collaborative dans les entrepôts et les usines, le suivi d'actifs industriels, et les dispositifs de réalité augmentée interagissant en temps réel avec l'environnement physique. Mitra Gilasgar, responsable du portefeuille de produits sans fil à faible consommation chez l'imec, a révélé que l'équipe explore également l'extension de l'architecture NBA aux futures technologies Bluetooth et autres technologies sans fil à faible consommation.
La norme IEEE 802.15.4ab devrait être officiellement publiée plus tard en 2026, jetant potentiellement les bases d'une large adoption de la technologie de localisation sans fil de haute précision sur les marchés de l'Internet des objets grand public, industriel et professionnel.
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