Sous la référence xG22E, la société de semi-conducteurs Silicon Labs lève le voile sur sa première familles de puces-systèmes (SoC) à connectivité radio conçues pour fonctionner dans l'enveloppe énergétique ultrafaible requise par les applications à récupération d'énergie ambiante (fonctionnant sans pile et sans batterie donc). Cette famille - qui se décline en modèles BG22E, MG22E et FG22E - est censée permettre aux fabricants de produits connectés de créer des dispositifs sans fil compatibles Bluetooth Low Energy, 802 15.4 (Zigbee, Thread, Matter…) ou sub-GHz hautes performances, capables de récupérer l'énergie à partir de sources externes comme la lumière ambiante intérieure ou extérieure, les ondes radio ou des mouvements cinétiques.
Afin d’aider les équipementiers d'appareils à créer une solution complète de récupération d'énergie, Silicon Labs annonce parallèlement un partenariat avec la société batave e-peas, un fournisseur de circuits intégrés de gestion de la consommation conçus justement pour la récupération d'énergie ambiante.
Les deux entreprises ont notamment développé conjointement deux modules d’extension de récupération d’énergie pour le nouveau kit xG22E Explorer de Silicon Labs (photo ci-contre), optimisé sur le plan énergétique.
Afin de faciliter le développement dans le cadre des contraintes strictes qu'exige la récupération d'énergie, ce kit permet aux développeurs de personnaliser les périphériques et les options de débogage qui correspondent le mieux à leur application et d'obtenir des mesures très précises pour mieux construire leurs applications et leurs dispositifs avec lesdits modules d’extension. Ces derniers sont tous deux optimisés pour différentes sources et technologies de stockage d'énergie.
L’un utilise ainsi la récente puce AEM13920 d'e-peas qui lui permet de tirer simultanément de l'énergie de deux sources distinctes, comme la lumière intérieure ou extérieure, les gradients thermiques et les ondes électromagnétiques, sans avoir à sacrifier l'efficacité de la conversion d'énergie. Le deuxième module s’appuie sur la puce AEM00300 qui s’avère capable de récupérer de l’énergie à partir de sources pulsées aléatoires.
Parmi les caractéristiques propres à la famille de puces xG22E (toutes architecturées autour d'un coeur Arm Cortex-M33), Silicon Labs cite une capacité de démarrage à froid ultrarapide à faible consommation optimisée pour les applications démarrant d'un état de consommation d'énergie nulle pour transmettre des paquets avant de se remettre rapidement en veille. Ainsi un SoC xG22E a besoin de seulement huit millisecondes pour se réveiller et n'utilise que 150 microjoules, soit environ 0,003% de l'énergie nécessaire pour alimenter une ampoule LED équivalente à 60 watts utilisée pendant une seconde, indique la société de semi-conducteurs.
Par ailleurs, le réveil rapide d’un mode sommeil profond nécessiterait une énergie 78% inférieure à celles des autres puces de Silicon Labs. De multiples options de réveil à partir d'un mode sommeil profond sont en outre proposées telles que des sources de réveil RFSense, GPIO et RTC à partir du mode de veille EM4 le plus profond.
