JANVIER 2015 ı N°56 ı 25 €
ELECTRONIQUE www.electroniques.biz
STRATÉGIE
ÉCHEC À L’OMC SUR L’EXTENSION DE L’ACCORD MONDIAL SUR LES TECHNOLOGIES DE L’INFORMATION
«PAS DE FABRICATION RÉUSSIE SANS UNE BONNE ARCHITECTURE ET UN BON ROUTAGE» P.24
Sylvain Le Roux, président de Jetware
P.20
S
TENDANCE
La santé connectée s’affiche au Consumer Electronics Show
PAGE 50
MISE EN ŒUVRE
Améliorer la protection des récepteurs des équipements radar PAGE 62
GUIDE D’ACHAT
L’instrumentation pour le test du LTE-A
ELECTRICITÉ, GAZ, EAU: LE COMPTEUR INTELLIGENT SUR TOUS LES FRONTS
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DOSSIER
LIV SU GR RA R DE LE AT ISO PL S C UIT N US OM E DE MA 65 NDE S
PAGE 76
EDITO
“ Bonne année
et bonne e-santé! ”
DR
e CES de Las Vegas, dont ce numéro d’ElectroniqueS se fait largement l’écho, a mis en vedette l’Internet des objets appliqué à la santé. Dispositif connecté de suivi de la glycémie, brosse à dents guidant les enfants dans leurs mouvements pour se rapprocher du brossage idéal, solution logicielle pour pallier les troubles du langage, dispositif portable sur soi destiné à calmer certaines douleurs ou bien encore tétine qui enregistre et transmet via Bluetooth la température corporelle d’un bébé : telles sont quelques-unes des applications dévoilées début janvier au CES. Et parmi les sociétés les plus innovantes sur ce créneau de l’e-santé, nombre de start-up françaises PASCAL ont été remarquées à Las Vegas, à l’image de Seven Hugs, COUTANCE Rédacteur à laquelle nous consacrons la rubrique « La start-up Rédacteur en chef en chef du mois » de ce numéro. Comme si l’Internet des objets appliqué à la santé libérait la capacité d’imagination de nos jeunes entreprises. En attendant les futures innovations de ces entreprises en devenir, toute la rédaction d’ElectroniqueS vous souhaite une excellente année 2015 et une très bonne e-santé. Nous tenons également ici à apporter tout notre soutien aux victimes des attentats des 7, 8 et 9 janvier derniers ainsi qu’à leurs proches. n p.coutance@electronique.biz
ELECTRONIQUE www.electroniques.biz
Directeur de la publication: Marc Laufer StéphaneDemazure Editeurdélégué: Rédaction Rédacteurenchef: PascalCoutance(2844): connecteurs, affichage, opto, embarqué, instrumentation. PhilippeCorvisier(2845)-chefdeservice: composants analogiques et mixtes, composants RF et hyper, conversion d’énergie. JacquesMarouani(2846)-chefdeservice:économie. Frédéric Rémond (2840)- chef de rubrique: composants numériques, capteurs, CAO. Didier Girault (2840) - chef de rubrique: distribution, sous-traitance, production. Réalisation Sophie Moulay (2849) premier secrétaire de rédaction Pascal Dumortier (2850) premier rédacteur graphiste.
S
23 BIS, RUE BARTHÉLÉMY DANJOU - 92100 BOULOGNE-BILLANCOURT Pour contacter la rédaction: Tél.: 0175602840; site internet: www.electroniques.biz Pour joindre directement votre correspondant, faites précéder les 4 chiffres entre parenthèses de: 017560.
ONT COLLABORÉ À CE NUMÉRO Peter Bacon (Peregrine Fanny Del Fabbro, CédricSemiconductor), Lardière, Chul Miron Choi (Cadence) Mehran Ramezani Rich (Digi-Key),etDarcy Dement (National Instruments), Samuel (Linear Technology), (Broadcom), Fanny DelNork Fabbro, Erkka Herola (Anritsu), Cédric Lardière, Franck Perronnet (Analog Patrick Devices)LeetFèvre, (Ericsson Power Modules) et Hélène Trézéguet Hélène Trézéguet Publicité: NewsCo régie Directeur général: Pierre Sacksteder (2843): Anne-Lise Rouaud (2861): directrice de publicité Laure Mery (2851): trafic manager Caroline Gilles (2853): directrice de la publicité internationale. Régies internationales: Benelux: Huson International Media, Rodric Leerling, tél. + 31 (0) 229 841 882 GSM:+31(0)683232625 -Fax:+31(0)847488240 (rodric.leerling@husonmedia.com).
ELECTRONIQUES - N°56 - Janvier 2015
Allemagne: DS Media, Dominique Schall, tél.: (49) 7844 47 001 - Fax: (49) 7844 47 003 (d.schall@dsmedia.info). Italie: Medias International, Jean-Pierre Bruel, tél.: (39) 31 751 494 - Fax: (39) 31 751 482 (medias@pcbrianza.net). Japon: Shinano Co., Kazuhiko Tanaka, tél.: (81) 3 3589 4667 - Fax (81) 3 3505 5628 (scp@bunkoh.com). Etats-Unis: Huson International Media, Ralph Lockwood, tél. (1) 408 879 6666 Fax: (1) 408 879 6669 (Ralph@husonusa.com). Royaume-Uni: Huson European Media, Gerry Rhoades Brown, tél.: (44)(0)1932-564999, fax: (44)(0)1932-564998 gerry.rhoadesbrown@husonmedia.com La direction se réserve le droit de refuser toute insertion sans avoir à justifier sa décision.
Diffusion-Abonnements 23 bis, rue Barthélémy Danjou 92100 Boulogne-Billancourt - Tél.: 0175602857 Mail: abo.electroniques@publi-news.fr Prix du numéro: 25€ HT (TVA 2,1%). Abonnements France métropolitaine 1 an - 11 numéros (magazine version papier et numérique + newsletters + www.electroniques.biz): 300€ HT (TVA 2,10%) soit 306,30 €TTC Abonnements étranger: nous consulter ElectroniqueS est édité par Pôle Electro; filiale de SHE GROUP GÉRANT: Marc Laufer Pôle electro, SARL au capital de 37000€ Siège social: 23 bis, rue Barthélémy Danjou 92100 Boulogne-Billancourt. Tél.: 0175602840 RSC Nanterre 509667895 - APE: 58.14Z
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SOMMAIRE
ELECTRONIQUES N° 56 - JANVIER 2015 ÉDITO 3 Bonne année et bonne e-santé! ÉVÉNEMENT 6 Bornes de recharge:
la dynamique est lancée
ACTUALITÉ 11 millions de compteurs de gaz communicants Gazpar seront déployés d’ici 2022 P.38
La direction de GrDF a détaillé la feuille de route du compteur de gaz communicant Gazpar sur l’ensemble des régions françaises.
COMPOSANTS
8 Programmer un FPGA en C/C++/
OpenCL, c’est possible (et efficace)
9 Le transpondeur NFC
s’équipe d’un cœur Risc et de mémoire FRam
10 Recharge sans fil: la puissance transférée grimpe en flèche
12 Power Integrations simplifie
la conception des alimentations à découpage
12 Les premiers circuits
de démodulation DVB-S2X arrivent sur le marché
EMBARQUÉ
14 Mine de rien, l’afficheur industriel fait sa révolution
L’avenir des circuits implantables passe par le médical
L’installation de puces électroniques dans le corps humain est demeurée marginale jusqu’à aujourd’hui. Le développement actuel du MtoM pourrait relancer cette pratique. Mais, malgré tout, il semble que ce soit le médical qui soit appelé à servir de locomotive à l’implantation de puces électroniques dans l’humain.
16 Les multimètres portables misent une nouvelle fois sur l’ergonomie
18 Excalibur: encore plus orienté électronique!
19 Imprimantes 3D: les cataloguistes font le forcing
STRATÉGIE L’INVITÉ DU MOIS
20 SYLVAIN LE ROUX
«Pas de fabrication réussie sans une bonne architecture et un bon routage»
PRÉVOIR
22 INDICATEURS 23 Le marché des semi-conducteurs a progressé de 7,9% en 2014
GÉRER L’instrumentation pour le test du LTE-A P.76
Le standard LTE-Advanced (LTE-A) dote les réseaux de communications sans fil de techniques comme l’agrégation de porteuses et le MIMO dont le but est d’accroître les débits de données. Le test de ces réseaux impose des instruments à la fois performants et économiques. Un défi que relèvent les ténors de l’instrumentation.
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27 Samsung investira 100M$
en 2015 dans le développement de l’Internet des objets
27 L’Airbus A350 pourrait
garantir 10000 emplois en Région Midi-Pyrénées
28 Tronics va rentrer en Bourse pour financer son expansion
29 TE Connectivity fait corps avec l’électronique portée sur soi
30 Kulicke & Soffa acquiert Assembléon 30 Les sinistres plombent la profession 31 La start-up du mois: Seven Hugs veille sur votre sommeil
32 BOUGER 34 AGENDA DOSSIER 35 Le compteur intelligent sur tous les frontsE TENDANCE 44 L’Europe va soutenir
les investissements de production
OUTILS P.58
ENTREPRENDRE
24 Echec à l’OMC sur l’extension
de l’accord mondial sur les technologies de l’information
25 Recharge sans fil: fusion en vue des organismes A4WP et PMA
26 230 M€ pour le fonds
dédié aux équipementiers automobiles
46 Les cœurs ARM 64 bits grignotent le secteur des réseaux
50 La santé connectée s’affiche
au Consumer Electronics Show
54 Des avancées significatives
dans le packaging des modules d’alimentation
58 L’avenir des circuits implantables passe par le médical
MISE EN ŒUVRE 62 Améliorer la protection des récepteurs des équipements radar
66 Perfectionner la vérification fonctionnelle des systèmes basse consommation
72 Identifier les interférences
dans les compteurs intelligents et les communications CPL
GUIDE D’ACHAT 76 L’instrumentation pour le test du LTE-A
LE MARCHÉ CLASSÉ 82 Les nouveaux produits du mois ELECTRONIQUES - N°56 - Janvier 2015
L’ÉNERGIE DE VOS PARTENAIRES D E S S O L U T I O N S D ’A L I M E N TAT I O N S I N T E L L I G E N T E S E T E F F I C A C E S P R O P O S É E S PA R S T M I C R O E L E C T R O N I C S E T S I L I C A
Les circuits de gestion d’énergie proposées par STMicroelectronics permettent de réaliser des équipements à forte efficacité énergétique, de répondre à des besoins de haute puissance électrique, tout en respectant des contraintes de consommation réduite en mode veille. Le vaste portfolio de produits ST comprend des convertisseurs AC/DC à très haut rendement, des convertisseurs à découpage DC/DC, des régulateurs de tension linéaires, des circuits destinés à la gestion de batteries, des drivers de LED, ainsi qu’une offre large de MOSFET, IGBT et redresseurs. En collaboration avec ST comme son partenaire majeur pour les solutions de gestion de l’énergie, SILICA propose une approche révolutionnaire en ce qui concerne le support technique dans toutes les phases de vos développements électroniques. Notre programme Power’n More est la solution proposée par SILICA dans le but de répondre à la demande toujours plus importante de soutien professionnel au développement dans le domaine de l’électronique de puissance et de la conception d’alimentation en énergie, tant sur le plan des systèmes que des produits. Pour plus d’informations, consultez le site www.silica.com/ST-Power
ÉVÉNEMENT
VOITURE ÉLECTRIQUE
Bornes de recharge: la Un projet de bornes de recharge «semi-accélérée», qui permet la recharge complète d’une batterie en 3 à 4 heures, a été présenté par Bolloré. Prochaine étape: la recharge rapide en moins de 30 minutes. La technologie est disponible, mais il faut en réduire le coût.
> La France est le premier marché d’Europe pour les véhicules électriques et hybrides de nouvelle génération. Les utilisateurs veulent pouvoir «faire le plein» facilement, chez eux, sur leur lieu de travail, partout et à toute heure. La question du rechargement est donc cruciale. > Le plan a pour vocation d’amplifier et de structurer le réseau de bornes de recharge électriques et de faire de la France la championne de la mobilité électrique. Il vise à amplifier les efforts partagés de l’Etat et des acteurs industriels qui produisent aussi sur le territoire français, en lien avec l’ensemble des parties prenantes, notamment les collectivités territoriales, en faveur des véhicules électriques (bonus écologique, commande de véhicules de l’Etat réorientée au minimum à 25% vers lesvéhicules électriques et hybrides, soutien massif à l’innovation au travers du programme des investissements d’avenir). > L’Etat soutient également dans le cadre des investissements d’avenir les projets d’infrastructures de charge des collectivités locales. La France possède déjà le premier parc de points de charge ouverts (ou programmés) en Europe qui atteint les 8000 à la fin 2013 et 14000 en 2014. Le plan de Bolloré, qui prévoit le déploiement de 16000 points de recharge, porterait donc à 30000 le nombre de bornes.
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L
e groupe Bolloré a déposé le 1er décembre 2014 un dossier auprès de Bercy, en vue de déployer un réseau de 16 000 points de charge publics pour véhicules électriques et hybrides rechargeables sur l’ensemble du territoire national, a annoncé le ministre de l’Economie, de l’Industrie et du Numérique, Emmanuel Macron. Ce projet de bornes de recharge «semi-accélérée », permettant la recharge complète d’une batterie vide en 3 à 4 heures (selon le type de véhicule), représente un investissement de 150 millions d’euros sur 4 ans, soit 9 400 € par borne de recharge. Il s’agit d’installer une borne tous les 40km environ. Le coût comprend l’acquisition de la borne, son installation, sa maintenance et sa supervision.
tion de participer au déploiement national, mais il n’avait encore déposé de dossier à la mi-janvier, ce qui laisse penser qu’il ne fera pas, finalement, acte de candidature. Beaucoup d’autres projets existent, mais de moindre envergure : en mars 2014, Vinci Park et Sodetrel, filiale à 100% d’EDF, avaient signé un partenariat pour le déploiement de bornes de recharge électrique en libreservice dans les parkings Vinci Park. Ce partenariat visait à équiper 50 % des parkings des grandes villes de France à la fin de l’année 2014. Entre 2014 et 2016, le Calvados va installer 250 bornes de recharge pour véhicules électriques, à raison d’une borne tous les 20 km. 50 modèles de bornes seront destinés à une recharge normale, d’une durée de 6 à 8 h, et 200 bornes proposeront une recharge accélérée permettant d’obtenir 10 à
Nombreux projets dans les collectivités territoriales Ce dépôt s’inscrit dans le cadre de la proposition de loi promulguée le 4 août 2014 «facilitant le déploiement d’un réseau d’infrastructures de recharge de véhicules électriques sur l’espace public ». Les pouvoirs publics devraient préciser au cours des prochaines semaines si ce projet est reconnu de dimension nationale, et donc exempté de redevance d’occupation du domaine public (*). Le réseau national d’infrastructures de recharge comporte actuellement 14 000 points de charge installés ou programmés. Le trio EDF/BMW/Renault avait également annoncé son inten-
12,5 km d’autonomie en cinq minutes. Ces bornes de recharge seront implantées dans 181 communes. Et il y a un an déjà, Nissan et BP-Delek France ont inauguré la première borne de recharge rapide dans Paris pour les véhicules électriques. Elle a été installée à la station BP Garigliano, dans le XVe arrondissement. Une autre station-service BP située sur l’aire d’autoroute de la Chaponne (Yonne) –sur l’A6, entre les sorties d’Avallon et de Semur-en-Auxois, à 213 km de Paris en direction de Lyon– avait aussi accueilli un chargeur rapide universel. La dynamique est donc lancée. En pratique, à condition que l’avis rendu par l’Etat soit favorable, chaque région touchée par le dispositif fera l’objet d’une concertation lancée par Bolloré au sujet des modalités d’implantation des stations de recharge. Toutefois, si le projet du groupe Il y a un an déjà, Nissan et BP-Delek France ont inauguré la première borne de recharge rapide dans Paris pour les véhicules électriques.
DR
L’UN DES 34 PLANS DE LA NOUVELLE FRANCE INDUSTRIELLE
ELECTRONIQUES - N°56 - Janvier 2015
ÉVÉNEMENT
DR
dynamique est lancée
≥ Le plan de Bolloré, qui prévoit le déploiement de 16000 points de recharge, porterait à 30000 le nombre de bornes en France.
Bolloré représente une avancée incontestable en termes de déploiement, il ne constitue qu’une étape vers une infrastructure de bornes de recharge rapide qui permettra de donner l’élan dont a besoin le marché des véhicules électriques pour véritablement décoller. Il est également nécessaire d’augmenter l’autonomie des batteries pour qu’elles atteignent 300 à 350 km. Cela devrait devenir une réalité à l’horizon 2017, selon les industriels concernés. Si les bornes «semi-accélérées» peuvent être satisfaisantes pour des stationnements de plusieurs heures et la mobilité citadine, elles ne conviennent pas aux déplacements de longue distance sur les grands axes routiers et autoroutiers.
Une autonomie supérieure à 150km La solution réside dans les bornes de recharge rapide. Cette technologie existe déjà mais son coût ne permet pas encore de la déployer à grande échelle. Son principal avantage est de recouvrer 80% de l’autonomie d’un véhicule électrique ELECTRONIQUES - N°56 - Janvier 2015
en moins de 30 minutes. Très attendues par une grande partie des utilisateurs actuels, ces bornes de recharge rapide autorisent actuellement des déplacements supérieurs à 150km. IES Synergy (14 M€ de chiffre d’affaires en 2013), une PME française innovante, créée en 1992 et basée à Montpellier, est ainsi présente sur ce marché des bornes de recharge rapide pour véhicules électriques, et ce, au niveau international. Elle affirme disposer de « la technologie de recharge électrique la plus rapide (30 minutes sans dégradation de la durée de vie des batteries) et la plus compacte au monde ». Sa gamme se décline sous différents formats de chargeur, pour usage privé, professionnel ou public. IES Synergy concevait à l’origine des chargeurs pour véhicules industriels dont les chariots élévateurs. Grâce à son savoir-faire en matière de compacité et de rendement des produits, l’entreprise a connu une croissance remarquable depuis 2008, à la suite de son repositionnement sur les chargeurs pour véhicules électriques. Depuis 2009, elle a
élargi son offre aux chargeurs embarqués pour voitures électriques et aux chargeurs externes de haute puissance : chargeurs externes mobiles, chargeurs muraux et bornes publiques de recharge rapide. IES Synergy travaille en collaboration avec de nombreux constructeurs automobiles. Très tôt convaincue du potentiel de ce marché, l’entreprise s’est illustrée dès 1992 en travaillant pour le premier véhicule Swatch. C’est en novembre 2013 que la société a lancé une gamme de produits de recharge rapide: les chargeurs rapides muraux universels, les Wallbox, (par exemple dans les parkings de certains centres commerciaux) et les bornes publiques de recharge interconnectées. En mai 2014, IES Synergy a été désigné fournisseur exclusif de bornes de recharge rapide pour le nouveau championnat, Formula E, premier championnat au monde de Formule 1 entièrement électrique. Un premier Grand Prix de Formule E a eu lieu en septembre 2014 à Pékin. Dans ce cadre, des bornes de recharge ont été utilisées pour
charger très rapidement les 40 véhicules électriques Spark-Renault. Dans les prochaines semaines, la collaboration d’IES Synergy avec l’entreprise Lafon Technologies, permettra le déploiement de 180 points de recharge pour véhicules électriques dans Paris. La société a aussi remporté le marché de la recharge des batteries des véhicules Renault Twizy. Autre grand acteur sur ce marché: DBT-CEV, qui affirme équiper plus de 80 % du marché européen en bornes de recharge rapide. La version 2015 du chargeur rapide DBT, le Quick Charger tri-standard, est compatible avec l’ensemble des voitures électriques du marché de la ZOE à la BMW i3 en passant par la VW eUp ou la Tesla. JACQUES MAROUANI
(*) Les projets de dimension nationale qui seront validés au cours des prochains mois n’ont pas vocation à se substituer aux initiatives des collectivités locales, accompagnées par le programme d’investissements d’avenir, mais sont complémentaires.
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ACTUALITÉ
COMPOSANTS
CIRCUITS NUMÉRIQUES
Programmer un FPGA en C/C++/OpenCL, c’est possible (et efficace) es FPGA offrent une indéniable souplesse de développement et de conception au niveau matériel (ce qui les rend souvent préférables aux circuits spécifiques, qui doivent être reconçus de A à Z à chaque modification), mais leur exploitation logicielle demeure en retrait, en dépit des efforts constants des géants du secteur, Altera et Xilinx. Cette difficulté devient encore plus aigue lorsqu’elle s’applique à des ingénieurs utilisant les FPGA comme des accélérateurs, et donc non rompus à toutes les subtilités de la conception sur circuits logiques programmables. C’est par exemple le cas dans les centres de données, un marché en pleine explosion et qui s’avère très gourmand en capacité de traitement mais aussi en souplesse d’utilisation tant les algorithmes et protocoles réseaux évoluent rapidement. D’où la mise au point par Xilinx de SDAccel, un environnement de développement spécialement conçus pour les infrastructures réseaux et permettant de programmer les FPGA de l’américain en C/C++ ou en OpenCL, avec à la clé un rapport performances/consommation multiplié selon lui jusqu’à 25 par rapport aux microprocesseurs et processeurs graphiques utilisés pour ces applications, et jusqu’à 3 par rapport aux autres solutions FPGA du marché.
L
De l’OpenCL, mais pas seulement SDAccel relève d’une décennie d’étude et de développement interne à Xilinx et du rachat en 2011 d’AutoESL, spécialiste de la synthèse de haut niveau. Son compilateur s’adonne aux mêmes tâches qu’un compilateur OpenCL lambda, mais procure un niveau d’optimisation bien plus avancé (gestion de mémoires,
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Xilinx lance un environnement de développement optimisé pour les centres de données et permettant d’utiliser ses FPGA comme accélérateurs réseaux au moyen d’outils et de langages de programmation usuels. La solution SDAccel de Xilinx tire en partie son efficacité de sa spécialisation pour les centres de données.
flux de données, mise en pipeline ou en parallèle, etc.) qui, lorsque le code est porté sur un FPGA, renforce son efficacité jusqu’à tutoyer celle obtenue en RTL. Même si le support du classique C/C++ est rendu obligatoire par la quantité de code déjà développé dans ce langage, l’ajout d’OpenCL prend tout son sens dans des applications où les FPGA sont utilisés comme accélérateurs aux côtés de processeurs classiques. Après tout, OpenCL a été précisément développé pour faciliter l’intégration de blocs disparates (CPU, GPU, DSP…) dans des conceptions hétérogènes, et se trouve aujourd’hui au centre de toutes les attentions, comme en témoigne par exemple la vitalité du consortium HSA (Heterogeneous System Architecture) regroupant AMD, ARM, Imagination, MediaTek et Texas Instruments, ou encore son support par les compilateurs CUDA de Nvidia. «L’objectif est de permettre à des développeurs n’ayant
aucune expérience en FPGA de programmer nos puces, utilisées comme accélérateurs réseaux, dans un environnement qui leur est familier et avec un compilateur C/C++/OpenCL qui, contrairement à ce qui existe actuellement sur le marché, est réellement optimisé pour les FPGA », explique Giles Peckham, directeur européen du marketing chez Xilinx. Il vise sans doute le kit de développement OpenCL d’Altera, qui en est à sa version 14.0. S’appuyant sur des bancs d’essais de compression et de cryptage de données issus de partenaires, Xilinx avance que sa solution SDAccel offre des performances environ trois fois supérieures à celle d’Altera qui, à sa décharge, se veut généraliste et non pas optimisée pour les centres de données.
Développer sur FPGA comme sur CPU/GPU L’IDE permet ici de coder, compiler, déboguer et adapter le code, de l’émuler sur une plate-
forme x86, de le simuler et de l’exécuter en natif sur un FPGA. La migration vers le FPGA de code C/C++/OpenCL développé sur des processeurs classiques figure également au menu. Des moteurs d’accélération supplémentaires peuvent être chargés alors même que l’application tourne, ce qui permet par exemple d’alterner selon les besoins entre une recherche d’images, un encodage vidéo et un traitement graphique – d’autant plus que les interfaces (mémoire, Ethernet, PCIe, ports vidéo, etc.) demeurent opérationnelles en permanence. Xilinx vise surtout ici les cartes réseaux PCI Express équipées de processeurs limités à une consommation inférieure à 25 W et dont les tâches (gestion de clés, reconnaissance d’image, retranscription vocale, cr yptage, recherche textuelle…) peuvent tirer parti d’une architecture intrinsèquement parallèle. FRÉDERIC RÉMOND ELECTRONIQUES - N°56 - Janvier 2015
COMPOSANTS
ACTUALITÉ
CIRCUITS NUMÉRIQUES
Le transpondeur NFC s’équipe d’un cœur Risc et de mémoire FRam Texas Instruments lance une famille d’émetteurs-récepteurs sans contact NFC dotés d’un cœur 16 bits basse consommation MSP430, d’une mémoire ferroélectrique et d’un convertisseur A/N 14 bits. L15xH comprennent une interface NFC à 13,56 MHz conforme aux normes ISO 15693 et 180003, mais également un port série I²C/SPI, et offrent donc une interface duale. Ils peuvent fonctionner en mode entièrement passif, c’est-à-dire sans batterie et en étant alimentés par un champ RF externe, ou en mode semi-actif (avec, typiquement, une batterie à une seule cellule 1,5 V externe) afin d’augmenter leur autonomie. Leur consommation est de 140µA/MHz en mode actif et de 16µA en veille. La puce est orchestrée par un cœur Risc 16 bits MSP430 cadencé jusqu’à 2MHz et épaulé par 8Ko de Rom, 4Ko de SRam et, surtout, 2Ko de FRam, la mémoire ferroélectrique déjà utilisée par l’américain dans d’autres microcontrôleurs basse consom- mation et qui combine le meilleur de la SRam (vitesse, souplesse d’utilisation, endurance) et la non-volatilité de la flash. « Ici, cette FRam permet d’économiser de l’énergie lors du stockage des données avant qu’elles ne soient trai≥ Ce circuit facilite la mise en œuvre tées et communiquées d’applications NFC à très faible consommation. vers l’extérieur », précisément ce manque qu’enexpliquent chez Texas Instrutend combler Texas Instruments ments Rafael Mena, architecte avec les RF430FRL15xH, une système, et Alexander Kozitsky, famille de transpondeurs NFC à ingénieur d’applications : « par fort niveau d’intégration et desexemple, dans une application tinés aux applications à très typique où sont collectés 32 faible consommation dans le octets de données toutes les 10 domaine du médical (patchs secondes, l’utilisation d’une jetables), de l’industriel (capmémoire flash réduirait l’autoteurs à isolation galvanique, nomie du système d’environ étanches et sans entretien) ou 30 % par rapport à cette encore de la logistique (suivi mémoire FRam ». des aliments par exemple). Côté Résolument orientés vers les radiofréquences, les RF430FRcapteurs, les RF430FRL15xH
Texas Instruments
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ELECTRONIQUES - N°56 - Janvier 2015
intègrent un détecteur de température et une interface pour capteur résistif.
Trois capteurs connectés au CAN 14 bits sigma-delta Surtout, ils s’appuient sur un convertisseur analogique-numérique 14bits sigma-delta qui permet une numérisation précise des données issues de ces capteurs (avec la possibilité de connecter simultanément jusqu’à trois capteurs externes). La Rom contient, outre le protocole NFC, les algorithmes de traitement des données qui demeurent configurables par l’utilisateur en termes
de taux d’échantillonnage, de seuils de mesure ou encore de seuils d’alerte. Ils sont encapsulés dans un boîtier VQFN24 compact mesurant 4 x 4 mm seulement, et sont vendus à partir de 2,5$ pièce par quantité de 1000. Des versions dénuées d’interface duale (RF430FRL153H) et de convertisseur analogiquenumérique (RF430FRL154H) sont également disponibles. Une carte d’évaluation référencée RF430FRL152HEVM et alimentée par batterie, via un port USB ou par champ radiofréquence NFC est également disponible pour environ 20$.
Premier sous-traitant en ile-de-france*
FRÉDERIC RÉMOND
*à communiquer dans ce journal
’un des freins à un déploiement plus large de la norme de communication sans fil courte portée NFC réside dans une offre de semiconducteurs NFC manquant encore d’intégration. On trouve en effet sur le marché pléthore de circuits d’émission-réception et d’amplification NFC, mais relativement peu de systèmes sur puce numériques embarquant une interface NFC. C’est
www.micronique.fr 9
ACTUALITÉ
COMPOSANTS
ÉNERGIE
Recharge sans fil: la puissance transférée grimpe en flèche Plusieurs sociétés ont récemment annoncé des solutions de chargement sans fil permettant de dispenser 10 ou 15 W au récepteur. Soit deux à trois fois plus que ne le stipule la spécification Qi du Wireless Power Consortium. our le chargement sans fil des terminaux mobiles, l’actuelle spécification Qi Low Power (1) édictée par le consortium WPC (Wireless Power Consortium) stipule une puissance transmise jusqu’à 5W, que beaucoup estiment insuffisante. De ce fait, en attendant davantage, les solutions propriétaires fleurissent afin de diminuer le temps normalement requis pour revitaliser une batterie. Ainsi en est-il de Texas Instruments qui a introduit un jeu de deux circuits permettant de fournir 10W à une charge représentée par un ou deux éléments Li-ion. L’offre de l’américain se compose, côté primaire, du contrôleur bq500215 et, côté réception, du bq51025. Ce dernier prend à son compte les fonctions de redressement synchrone, de régulation, de contrôle et de communication. Il délivre une tension ajustable entre 4,5 et 10 V et est crédité d’un rendement maximal de 84 %, à pleine puissance. La communication avec l’hôte s’effectue via une interface I²C. Les faibles dimensions du récepteur (boîtier CSP de 3,6 x 2,9 x 0,5 mm) se traduisent par une empreinte limitée sur le circuit imprimé, conformément aux attentes des smartphones, tablettes, ordinateurs ultraportables (ultrabooks), scanners de codes-barres, appareils médicaux portables… Pour sa part, le bq500215 en boîtier VQFN de 9 x 9 mm met en œuvre un principe amélioré de détection d’un corps métallique étranger, agissant avant même que toute énergie ne soit dispensée. Outre le principe propriétaire visant à booster la puissance, la solution de TI supporte aussi le standard Qi 1.1, aux fins de com-
10
Texas Instruments
P
≥ La solution en deux puces de Texas Instruments permet de délivrer 10W, avec un rendement maximal de 84%.
patibilité avec l’existant. D’ores et déjà disponibles en volume, les composants sont chacun proposés à un prix unitaire de 4 $, par quantité de 1000 pièces. Des modules d’évaluation (bq51025EVM-649 et bq500215EVM-648) sont également mis à disposition.
Freescale place la barre à 15W De son côté, Freescale Semiconductor a aussi lancé une solution en deux puces permettant quant à elle de délivrer 15W avec une bobine simple. Avec une puissance fournie multipliée par trois, par rapport aux 5 W habituels, le temps nécessaire pour recharger la batterie du produit cible s’en trouve singulièrement écourté. Typiquement, s’il faut compter huit heures pour recharger la batterie de 4000mA.h d’une tablette via un port USB classique, avec la solution de Freescale ce délai est ramené à quelques heures. Le chipset de Freescale se compose du récepteur WPR1516 à cœur Arm Cortex-M0+ et du
transmetteur MWCT1012, associant un moteur DSP et des blocs périphériques, prenant notamment en charge les fonctions de démodulation numérique et de détection des objets étrangers. L’américain assure par ailleurs que sa solution supporte non seulement la spécification Qi du WPC, mais aussi le standard « rival » PMA (Power Matters Alliance). Notons que Freescale, à l’instar de Texas instruments et d’IDT, est membre des deux consortiums indiqués. Les WPR1516 (en boîtier QFN-32 de 5x5x0,65mm ou WLCSP-36 de 3,1x3x0,6mm) et MWCT1012 (en boîtier QFN-32) seront disponibles au premier trimestre 2015. La société met par ailleurs à disposition, côté réception, deux cartes d’évaluation de 5 V/3 A adoptant deux topologies de conversion d’énergie différentes : la WPR1500-LDO avec LDO et la WPR1500-BUCK avec convertisseur DC-DC. A cela s’ajoute une conception de référence (WCT-15W1COILTX) pour le côté émission.
Enfin, IDT a également dévoilé la famille P923x de transmetteurs de puissance, venant compléter un catalogue déjà bien étoffé. Des composants embarquant un cœur Arm 32 bits de type Cortex M0. D’un côté, les P9235 et P9236 sont conformes Qi 1.1.2, de l’autre le P9234 supporte le standard PMA. La société a par ailleurs annoncé le P9231 qui met à profit un mode propriétaire afin de fonctionner à une fréquence de résonance de 1MHz. Une valeur élevée autorisant l’usage d’une bobine de faibles dimensions. Enfin, aux éléments cités s’ajoute le transmetteur bimode (WPC et PMA) P9230. L’ensemble de la gamme couvre la plage de tension d’entrée 4 à 21 V. Elle est conçue pour répondre à des besoins en puissance allant de 0,5 à 10W. PHILIPPE CORVISIER (1) Basée sur l’induction magnétique, la dernière mouture de la spécification Qi est la 1.1.2, en attendant la future version 1.2. Cette dernière s’appuiera sur le principe de la résonance magnétique.
ELECTRONIQUES - N°56 - Janvier 2015
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série débuta avec le brevet américain numéro 2 268 872 de « générateur d’oscillations à fréquence variable ». Comme on pouvait s’y attendre, le cœur de la conception de Bill Hewlett était une ampoule, symbole généralement utilisé pour illustrer une nouvelle idée. Notre avenir dépend de votre réussite. Notre approche est donc simple : en aidant les ingénieurs à trouver la bonne idée au bon moment, nous leur permettons d’offrir plus rapidement à leurs clients des technologies de prochaine génération.
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Benoit Neel Vice-président et Directeur général Keysight Technologies, Inc..
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