[EDITION ABONNES] A l’occasion de la conférence ISSCC (International Solid-State Circuits Conference) qui se tient sous forme virtuelle du 13 au 22 février, le laboratoire de recherche en nanoélectronique et technologies numériques Imec a dévoilé ce qui serait le premier circuit d’émission radio à ultralarge bande (UWB) compatible IEEE 802.15.4z doté d’une consommation inférieure à 5 mW ...(4,9 mW en fonctionnement conforme au standard). Et ce en conformité avec les strictes régulations spectrales imposées aux émissions UWB.

Avec ce circuit fabriqué en technologie Cmos 28 nm dont le cœur n’excède pas 0,15 mm2, l’Imec estime avoir trouvé le parfait équilibre entre, d’un côté, la précision et la sécurité des mesures de distance apportées par la récente norme IEEE 802.15.4z pour les applications de localisation indoor et, de l’autre, les exigences toujours plus grandes en termes d’efficacité énergétique.

On rappellera que la norme IEEE 802.15.4z-2020, publiée officiellement en août 2020, apporte des améliorations aux couches PHY UWB à haute et basse fréquence d’impulsions (HRP, High Rate Pulse, et  LRP, Low Rate Pulse) ainsi qu’aux technologies de mesure de distance associées. Elle met également en œuvre une technologie d’embrouillage pour le préambule et la trame de données pour sécuriser le procédé de localisation et ajoute des modes de transmission de données haut débit jusqu’à 27 Mbit/s avec une portée qui peut atteindre une centaine de mètres, tout en assurant le rétrocompatibilité avec le standard UWB 802.15.4a-2015.

Selon l’Imec, la technologie UWB, qui est promue par le consortium FiRa (lire notre article ici), organisme qu’a rejoint le laboratoire belge en janvier 2021, est particulièrement adaptée aux cas d’usage de géolocalisation indoor et encore plus avec les améliorations apportées par la norme IEEE 802.15.4z au niveau de la précision et de l’intégrité des mesures de distance. Mais jusqu’ici le budget énergétique de l’UWB a limité son adoption, les utilisateurs préférant se tourner vers la technologie Bluetooth Low Energy (BLE), dont la consommation d’énergie est plus de 10 fois inférieure.

« La puce émettrice IR-UWB que nous présentons à l'ISSCC rebat complètement les cartes dans le domaine de la télémétrie haute précision et sécurisée pour la localisation indoor, assure Christian Bachmann, responsable du programme UWB et Bluetooth Secure Proximity à l’Imec. Elle affiche une consommation d'énergie record de 4,9 mW, dix fois inférieure au budget énergétique des produits UWB à l’état de l’art. »

L’Imec travaille aujourd’hui à la conception d’un émetteur/récepteur complet doté d’algorithmes inédits de télémétrie, de radiogoniométrie et de localisation haute performance qui permettront aux partenaires du laboratoire belge d'explorer pleinement les opportunités offertes par l'UWB de nouvelle génération. Des opportunités qui pourraient même s'étendre aux futures applications de type radar, dans lesquelles la technologie UWB ne sera pas seulement utilisée pour mesurer la distance entre deux radios UWB mais aussi pour détecter des objets passifs…