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L’Imec dévoile une première implantation silicium du Wi-Fi HaLow, le Wi-Fi dédié à l’IoT

Publié le 06 juin 2016 à 11:59 par Pierrick Arlot        Connectivité

Wi-Fi HaLow

Les certifications Wi-Fi HaLow, labels dont pourront se prévaloir les futurs produits dotés d’une connectivité Wi-Fi sub-GHz compatible avec le standard en cours de finalisation IEEE 802.11ah, ne sont pas attendues avant 2018. Mais les visiteurs de la conférence DAC 2016 qui se tient cette semaine aux Etats-Unis pourront déjà admirer de premières implantations sur silicium de solutions radio présentées comme conformes avec la future spécification.

L’une de ces solutions est à mettre au crédit de l’Imec, le célèbre institut belge de R&D en microélectronique et nanotechnologies, du centre de recherche néerlandais Holst et du fournisseur néerlandais d’IP Wi-Fi Methods2Business. Elle intègre un émetteur/récepteur radio sub-GHz IEEE 802.11ah conçu par l’Imec en coopération avec le centre Holst, ainsi qu’une IP MAC matérielle et logicielle et une couche applicative fournies par Methods2Business pour assurer des communications 802.11ah entre un grand nombre de clients IoT et Internet au travers d’un point d’accès centralisé.

L’émetteur/récepteur intègre en particulier une implémentation complète de la couche physique avec le frontal RF et la circuiterie bande de base numérique. Selon l’Imec, l’émetteur proprement dit, qui dissipe une énergie de 1,3 nJ/bit, ne consomme de 7,1 mW pour une puissance de sortie de 0 dBm. Par ailleurs, le cœur MAC 802.11ah de Methods2Business implémenterait toutes les nouvelles fonctionnalités du standard Wi-Fi HaLow qui visent à répondre aux contraintes des objets connectés, contraintes que le Wi-Fi traditionnel ne peut satisfaire.

Au-delà des caractéristiques d’application obligatoire pour connecter un maximum de 8 000 clients IoT (Hierarchical AID), améliorer l’évitement de collisions dans les mécanismes d’accès au canal (CSMA/CA, DCF, EDCA) et doper le débit via la réduction des en-têtes MAC, cette IP supporte aussi des modes d’économie d’énergie très évolués comme les modes TWT (Target Wake Time) et RAW (Restricted Access Window). Pour assurer le meilleur compromis entre consommation et performances, les fonctions temporelles critiques sont implémentées dans le silicium tandis que les protocoles MAC de haut niveau sont exécutés de manière purement logicielle.

L’Imec assure pour résumer que sa solution Wi-Fi HaLow consomme dix fois moins que les solutions radio OFDM disponibles actuellement sur le marché. On rappellera que le standard 802.11ah repose sur une couche physique à base de modulation multiporteuse OFDM et des canaux de transmission de 1, 2, 4, 8 ou 16 MHz. Dans la pratique, un canal de 2 MHz pourra véhiculer un signal OFDM constitué de 64 sous-porteuses espacées de 31,25 kHz et modulées BPSK, QPSK, 16, 64 ou 256 QAM. Les débits sont variables et s’échelonnent entre 150 kbit/s et 7,8 Mbit/s.

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