Une architecture novatrice améliore l’efficacité énergétique et spectrale pour la communication sans fil de l’Internet des objets
La croissance fulgurante de l’Internet des objets (IdO) contribue à l’amélioration des procédés industriels, à la gestion de l’énergie et des villes, aux transports et aux soins de santé. Cette croissance est due à la collecte, à l’analyse et à l’exploitation d’un important volume de données physiques. Toutefois, l’accumulation de ces données dépend de la connexion sans fil de milliards de capteurs économiques alimentés par batterie. L’échelle à laquelle cette collecte massive de données est envisagée se heurte à l’écueil de l’efficacité énergétique et spectrale limitée des solutions de communication sans fil IdO actuellement disponibles. Le projet HEASIT, financé par l’UE, «s’est intéressé au développement et à la commercialisation de GreenOFDM, une innovation de rupture qui apportera des débits de données élevés à haut rendement énergétique aux réseaux sans fil à large bande de faible puissance (LPWAN) pour l’IdO», déclare Loic Lietar, coordinateur du projet et PDG de GreenWaves Technologies, la start-up à l’origine du projet. «Son but était de définir, développer et introduire sur le marché un modem sous la forme d’un circuit intégré qui sera le cœur des réseaux à faible puissance et à haut débit de données.» Dans l’ensemble, l’objectif était de mettre au point un circuit intégré qui intègre un algorithme breveté révolutionnaire. Processeur unique «Il est intéressant de noter que l’architecture que nous avons adoptée et développée pour cette mise en œuvre s’est avérée avoir plus de valeur sur un marché adjacent, à savoir l’analyse, principalement sous forme de moteur d’inférence d’intelligence artificielle de l’image, du son et du mouvement, à très faible puissance», explique M. Lietar. «Le projet HEASIT a débouché sur le GAP8, un processeur positionné de façon unique sur le marché, affichant une efficacité énergétique 20 fois supérieure à tout ce qui est disponible à l’heure actuelle». Les experts s’accordent pour dire que le nombre d’objets connectés va exploser dans les années à venir. Les services IdO exigent de plus en plus une connectivité sans fil assurant un débit de données Mo/s en plus des kilomètres de portée, des années d’autonomie et d’un faible coût. Sur la base de l’algorithme GreenOFDM, l’un des partenaires du projet a développé une solution entièrement programmable sous la forme d’un processeur multicœur doté d’une efficacité énergétique unique. L’architecture repose sur deux projets open-source de classe mondiale (RISC-V et PULP), une approche très novatrice dans l’industrie des semi-conducteurs. Au niveau du système, ils ont combiné une émulation de GreenOFDM avec un réseau étendu et longue portée à pile de protocoles open-source pour réaliser avec succès des communications radio point à point. Importantes économies de coûts La stratégie de HEASIT consistait à mettre au point une interface radio à haut débit de données GreenOFDM aux LPWAN. GreenOFDM offre un avantage économique considérable et plus d’autonomie que la connexion sans fil et les alternatives technologiques d’évolution à long terme. Il maintient également l’architecture réseau existante et les fonctionnalités des LPWAN, ce que ni la connexion sans fil ni les alternatives technologiques d’évolution à long terme ne peuvent faire. «L’innovation de HEASIT réduit considérablement le coût du déploiement et de l’exploitation de capteurs riches sur le terrain», ajoute le coordinateur. «Par conséquent, cela dynamise un nombre beaucoup plus important de ces capteurs et enrichit considérablement le spectre des applications de l’IdO.» Le premier client disposait d’un prototype fonctionnel en juillet 2018. «Nous avons vendu à des clients potentiels plus de 100 kits de développement dotés de notre processeur GAP8, et nous sommes en bonne voie pour effectuer une production en masse au premier trimestre 2019», conclut M. Lietar.
Mots‑clés
HEASIT, IdO, GreenOFDM, capteurs, processeur, efficacité spectrale, Internet des objets, efficacité énergétique, réseau étendu, circuit intégré
