fr.wedoany.com Rapport : La technologie UWB (Ultra Large Bande), grâce à ses impulsions nanosecondes, sa large bande passante de 500 MHz et sa mesure de distance de haute précision par TOF, pénètre des secteurs allant de l’électronique grand public aux domaines industriels clés, devenant une technologie de base pour la transformation numérique de l’industrie. L’Industrie 4.0, avec ses exigences de localisation centimétrique, d’interactions hautement sécurisées et de communications robustes contre les interférences, offre des espaces d’application pour l’UWB dans la fabrication intelligente, l’entreposage intelligent, la sécurité des mines et des usines, etc.

Selon les prévisions de marché de Techno Systems, l’UWB a un potentiel de marché comparable à celui du Bluetooth et du Wi-Fi, et il est prévu que les expéditions mondiales de puces UWB dépasseront 1,2 milliard d’unités d’ici 2027.

La technologie de transmission de données UWB est apparue pour la première fois dans les années 1960, principalement utilisée dans les radars militaires, la localisation et les systèmes de communication. En 2002, la Federal Communications Commission (FCC) des États-Unis a ouvert la bande de fréquences 3,1 GHz-10,6 GHz à l’UWB pour les communications intérieures, marquant l’entrée de cette technologie dans le domaine civil. Les premières solutions UWB basées sur le protocole 802.15.3a se concentraient sur la transmission de données à haut débit sur de courtes distances, mais ont quitté le marché commercial en raison de problèmes tels qu’une consommation d’énergie élevée, des coûts élevés et une fragmentation des normes industrielles. La norme 802.15.4a/z, introduite en 2004, a fait de la localisation centimétrique de haute précision une capacité centrale, tout en étant compatible avec des débits de transmission de données allant jusqu’à 27 Mbps, devenant ainsi le paradigme technologique dominant pour le déploiement industriel actuel.

Avant d’être adoptée par l’iPhone 11 d’Apple, l’UWB était déjà déployée sur plus de 8 millions d’appareils dans plus de 40 secteurs verticaux (industriel, automobile, grand public). L’avantage de localisation de l’UWB provient de sa technologie TOF (Temps de Vol). Par rapport aux autres technologies RF qui dépendent du RSSI, l’UWB peut atteindre une précision de localisation centimétrique avec une fiabilité supérieure à 99 %, tandis que les autres technologies n’atteignent qu’une précision métrique avec une fiabilité d’environ 70 %. La bande passante extrêmement élevée de 500 MHz est la clé pour atteindre cette haute précision. De plus, le temps d’échange en vol extrêmement court des paquets de données UWB (10 millisecondes) et les protocoles de limite de distance permettent d’atteindre un taux de mise à jour de position allant jusqu’à 100 fois par seconde sous le système de cryptage AES, formant une matrice fonctionnelle multifonctionnelle « localisation + accès sécurisé + radar ».

En janvier 2020, le fournisseur de solutions RF Qorvo a acquis la société Decawave, spécialisée dans la technologie UWB, en intégrant ses produits, son portefeuille de propriété intellectuelle et son équipe. Le produit de troisième génération de Qorvo, lancé en 2025, le QM35826, adopte une architecture programmable open source et des performances RF, visant à promouvoir l’industrialisation de la technologie UWB industrielle. Les premières puces DW1000, DW3000, QPF5100Q (automobile) et QM3582x (générales) ont été appliquées dans des domaines tels que le suivi d’actifs industriels, la localisation intérieure de haute précision, la perception radar intelligente et la gestion de la sécurité du personnel en usine, avec des expéditions cumulées dépassant 10 millions d’unités et des expéditions de modules dépassant le million.

Le QM35826, en tant que puce SoC UWB, est basé sur l’itération de l’architecture QM3582x et adopte une conception d’architecture matérielle « All-in-One », modifiant la manière dont les puces UWB traditionnelles lient le firmware à l’architecture système, offrant aux fabricants d’équipements industriels une autonomie technologique sur toute la chaîne. Cette puce permet aux clients d’intégrer de manière flexible leurs propres piles de protocoles et algorithmes différenciés, et peut s’adapter à des scénarios tels que le suivi et la traçabilité des actifs industriels, la navigation intérieure de haute précision, la perception radar intelligente et la gestion de la sécurité du personnel en usine. Le QM35826 est configuré avec une architecture à quatre antennes (2 émetteurs, 4 récepteurs), prend en charge la technologie de diversité de réception et la norme industrielle spécialisée omlox, avec une erreur de mesure de distance contrôlée à ±5 cm, une précision de l’angle d’arrivée (AoA) de ±2 degrés, et prend en charge les capacités de localisation multidimensionnelle 2D-AoA, AoA omnidirectionnel à 360 degrés et 3D-AoA.

En matière de sécurité, le QM35826 intègre au niveau matériel de la puce des accélérateurs de cryptage dédiés RSA, ECC, SHA, AES et un générateur de nombres aléatoires matériel (TRNG), permettant le cryptage des données, l’authentification des identités des appareils et la gestion dynamique des clés. Au niveau de la sécurité de la mesure de distance de base, il est équipé d’un mécanisme de sécurité d’horodatage crypté (Scrambled Time Stamp) et de temps de vol amélioré (ToF), permettant d’éviter les menaces telles que la tromperie de mesure de distance, la falsification des données et les attaques de l’homme du milieu. En ce qui concerne les périphériques, le QM35826 est équipé d’une gamme complète d’interfaces périphériques industrielles standard, pouvant se connecter directement à des capteurs industriels, des automates programmables, des terminaux d’affichage et des actionneurs. En mode veille profonde, le courant de fonctionnement n’est que de 2 microampères (sans conservation des données), tandis qu’en mode veille normal, le courant est de 38 microampères (avec conservation des données SRAM), ce qui permet de s’adapter à des solutions d’alimentation à long terme par pile bouton.

Qorvo sert ses clients en intégrant des puces, des modules, des algorithmes et des ressources de production, favorisant ainsi la croissance de l’écosystème UWB. L’entreprise construit sa feuille de route technologique autour de solutions complètes, de la normalisation et de l’adaptation aux scénarios, mettant en place une boucle de collaboration industrielle « support du fabricant d’origine — partenaires de solutions locales — clients finaux ». La feuille de route technologique se concentre sur des solutions « clé en main », couvrant les composants matériels nécessaires à la couche de service, à la couche d’infrastructure et à la couche de suivi des personnes et des actifs, et fournit un support complet via un réseau de partenaires pour la conception d’antennes, les modules finis, les machines complètes en marque blanche et les moteurs de localisation. La stratégie de développement insiste sur la normalisation, en développant des solutions évolutives à grande échelle basées sur les normes FiRa et omlox, tout en conservant une flexibilité de personnalisation via la gamme de produits émetteurs-récepteurs. Récemment, Qorvo a organisé une formation en ligne spécialisée pour plus de dix sociétés de conception indépendantes (IDH) clés, afin de répondre plus directement aux besoins des clients industriels chinois.