ElectroniqueS 66 by newsco

DÉCEMBRE 2015

N°66

25 €

ELECTRONIQUE www.electroniques.biz

STRATÉGIE

ORANGE DÉPLOIE SON RÉSEAU LORA DANS 17 AGGLOMÉRATIONS FRANÇAISES

P.25

«APRÈS L’ÈRE DU COMPUTER-ON-MODULE, VOICI VENIR CELLE DU SERVER-ON-MODULE» Christian Eder, directeur marketing de Congatec

P.18

ÉVÉNEMENT

Nanoélectronique: naissance d’un grand programme allant des composants jusqu’aux systèmes PAGE 6

TENDANCE

Semiconducteurs: la folie des grandeurs… à crédit PAGE 46

TENDANCE

Les levées de fonds atteignent des niveaux jamais vus en France PAGE 50

TENDANCE

Recharge sans fil: le marché est prêt à prendre son envol PAGE 58

w. dig ! ike y.f r

PRODUCTRONICA: L’INNOVATION AU CŒUR DE LA PRODUCTION

PAGE 37 LIV SU GR RA R DE LE AT ISO PL S C UIT N US OM E DE MA 65 NDE € S

DOSSIER

EDITO

“ L’heure du bilan ”

nnus horribilis. Difficile ne pas qualifier de cette expression l’année 2015, endeuillée par les tragiques événements survenus à Paris en janvier et novembre derniers. Une année que nous laisserons donc sans regrets derrière nous. Mais comme dit la chanson, « the show must go on » et pour ce dernier numéro de 2015, il convient de faire un bilan de l’année écoulée. Une année qui, dans le domaine de l’électronique, et plus particulièrement des semi-conducteurs, peut sans la moindre hésitation être qualifiée d’exceptionnelle. Exceptionnelle de par le nombre et les montants des fusions-acquisitions intervenues au cours des 12 derniers mois. Quelques chiffres pour s’en convaincre. L’année 2015 a été le théâtre de 27 rachats dont le montant a dépassé la barre des 100 millions de dollars. Et parmi ces transactions, pas moins d’une douzaine ont franchi allègrement la barre du milliard de dollars ! Du jamais vu, même au plus fort de la bulle internet, au tournant du XXIe siècle. Si l’on cumule le montant de ces 27 transactions, on obtient la somme d’environ 115 milliards de dollars, soit en gros un tiers de la valeur du marché mondial annuel des semiconducteurs. Là encore, c’est inédit. L’article que vous pourrez découvrir en page 46 de ce numéro revient sur les faits mais aussi sur les causes et les conséquences de cette frénésie d’acquisitions qui a ciblé des grands noms du semi-conducteur, PASCAL COUTANCE notamment Fairchild, l’un des pionniers, dont le rachat a récemment été Rédacteur annoncé par On Semiconductor. Mais ces rapprochements de grande en chef ampleur ne laissent pas présager que du bon pour l’avenir. La bonne nouvelle de cette fin d’année, il faut la chercher du côté de la France et d’un constat : jamais auparavant, les levées de fonds réalisées par les start-up et sociétés françaises de l’électronique n’avaient atteint le niveau de 2015 (voir notre article en page 50). Fonds d’investissement mais aussi grands groupes, français ou étrangers, n’ont pas hésité à mettre la main au porte-monnaie pour investir dans la technologie et l’innovation française, avec des levées de fonds parfois dignes des tours de table américains. Une nouvelle p.coutance@electronique.biz toujours bonne à prendre par les temps qui courent… n

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ELECTRONIQUES - N°66 - Décembre 2015

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SOMMAIRE

ELECTRONIQUES N° 66 - DÉCEMBRE 2015 EDITO 3 L’heure du bilan ÉVÉNEMENT 6 Naissance d’un grand

programme allant des composants jusqu’aux systèmes

Les levées de fonds atteignent des niveaux jamais vus en France P.50

Alors que Sigfox a levé 100 millions d’euros au 1er semestre, Parrot espère mobiliser le triple de cette somme à courte échéance. Les fonds d’investissement se mobilisent, mais aussi les grands groupes. Legrand a investi dans Netatmo, Samsung a pris une participation dans Sigfox, Valeo est entré dans le capital d’Aledia. Et Cisco et Microsoft ont annoncé vouloir investir massivement dans l’innovation en France.

ACTUALITÉ COMPOSANTS

8 Cartes: les contrôleurs sécurisés misent sur la vitesse

9 TI soigne son entrée sur le

marché des contrôleurs tactiles

10 La maison connectée en ZigBee,

cheval de bataille de Silicon Labs

12 Powerbox soigne

ses alimentations pour le medical

14 Syfer repousse les limites des condensateurs MLCC à capacité stable

EMBARQUÉ

15 La galaxie Raspberry Pi s’enrichit continûment

OUTILS P.54 Midest a dévoilé une sous-traitance créative

De nouveaux exposants sont venus. Alors que des habitués de la manifestation ont exhibé de nouvelles activités. Les entreprises de ce secteur cherchent à capter ce marché prometteur bien qu’encore flou de l’Internet des objets.

16 Les performances des modules AXIe et PXI Express explosent

17 Des analyseurs de spectre portables, ergonomiques et performants

STRATÉGIE L’INVITÉ DU MOIS

18 CHRISTIAN EDER «Après l’ère

du computer-on-module, voici venir celle du server-on-module» PRÉVOIR

20 INDICATEURS 21 Recul saisonnier des ventes P.68 Comment prolonger l’autonomie des objets connectés?

Les ingénieurs qui conçoivent des objets connectés utilisent des techniques évoluées de gestion de la consommation, afin de préserver la durée de vie des batteries. Mais les techniques de mesure traditionnelles sont complexes, chronophages et ne permettent pas d’atteindre la précision de mesure requise pour optimiser et valider la décharge des batteries. Il existe pourtant des solutions assurant une analyse complète et détaillée de la perte de courant et d’énergie.

de la sous-traitance électronique en France au 3e trimestre

21 Distribution européenne de semi-

conducteurs industriels: +17,9% sur un an au 3e trimestre GÉRER

22 Dix-neuf pays s’engagent

pour l’innovation dans les énergies propres

23 Des emplois créés grâce à des chercheurs 24 La première Journée régionale

Ce numéro comporte un encart jeté calendrier Prorep.

de l’électronique met l’écosystème bas-normand en avant

ENTREPRENDRE

25 Orange déploie son réseau

LoRa dans 17 agglomérations françaises

25 Airbus Group prévoit

une vente rapide de son électronique de défense

26 Toyota va créer un centre

de R&D dédié à la robotique et à l’intelligence artificielle

27 Microsemi rafle PMC-Sierra sous le nez de Skyworks Solutions

28 ON Semiconductor s’offre Fairchild pour 2,4Md$

29 Micronique se dote d’une ligne de vernissage automatisée

30 LG Display investit massivement en écrans Oled

31 Altran lance un plan pour

améliorer son chiffre d’affaires de 50% d’ici à 2020

32 Würth Elektronik investit de nouveau en France

33 la start-up du mois. Blumorpho

met en contact les industriels et les fournisseurs de technologies

34 RECRUTER 35 BOUGER 36 AGENDA DOSSIER 37 Productronica : l’innovation au cœur de la production

TENDANCE 46 Semi-conducteurs: la folie des grandeurs… à crédit

50 Les levées de fonds atteignent

des niveaux jamais vus en France

54 Midest a dévoilé

une sous-traitance créative

58 Recharge sans fil: le marché est prêt à prendre son envol

MISE EN ŒUVRE 60 Optimiser les capteurs

de pression à pont de Wheatstone

64 Interfacer des signaux bipolaires ±10V avec un CAN basse tension

68 Comment prolonger l’autonomie des objets connectés?

LE MARCHÉ CLASSÉ 72 Les nouveaux produits du mois ELECTRONIQUES - N°66 - Décembre 2015

ÉVÉNEMENT

NANOÉLECTRONIQUE

Naissance d’un grand pr allant des composants ju Penta, cluster Eureka dédié à la nanoélectronique incluant la R&D dans les composants, mais aussi la R&D destinée à leur intégration dans les systèmes –et donc beaucoup plus largement ouvert aux intégrateurs que son prédécesseur Catrene–, a pour ambition de lancer des projets pour un montant total de 1,5 milliard d’euros sur 5 ans, dont environ 30% seront financés par les Etats membres d’Eureka.

erlin – Le cluster Eureka Catrene dédié à la nanoélectronique, qui doit s’achever cette année, a un successeur. Il s’agit de Penta, qui vient d’être lancé lors du Forum européen de la nanoélectronique, qui s’est tenu les 1er et 2 décembre à Berlin. Mais Penta est réellement différent de Catrene en ce sens qu’il inclura beaucoup plus largement que ce dernier les fabricants de systèmes et les PME. Plusieurs pays (la France, l’Allemagne, la Bel-

gique, les Pays-Bas et l’Espagne) et un grand nombre de sociétés leaders de la chaîne de valeur de l’électronique à travers l’Europe (dont Philips, Audi, Airbus, Thales, Gemalto) soutiennent d’ores et déjà Penta. D’autres pays ont également exprimé leur intérêt comme l’Autriche, le RoyaumeUni et la Finlande, l’Italie ayant pour sa part complètement abandonné les clusters Eureka liés à la nanoélectronique. Concernant les entreprises membres, toute organisation

qui a des activités de R&D en Europe (comme les américains Intel et Texas Instruments, ou le chinois Huawei) pourra devenir membre de Penta, à la condition de consentir à partager sa propriété intellectuelle et de collaborer avec d’autres membres dans le cadre de projets coopératifs. Penta compte dès à présent 130 membres, dont une quarantaine de PME (soit près d’un tiers des membres). Le premier appel à propositions de projets en vue d’une labellisation par

UN EXEMPLE DE PROJET STRATÉGIQUE: LA SÉCURISATION DES PASSEPORTS ÉLECTRONIQUES

< Les chefs de projet de NewP@ss, Jean-Pierre Tual (à gauche) et Michael Guerassimo (à droite) de Gemalto, ont reçu le Prix de l’Innovation Catrene 2015 remis par Norbert Lehner, vice-président de Catrene (au centre).

Simon Pugh Photographie

> Le projet NewP@ss, plate-forme de sécurisation pour les 3e et 4e générations de passeport électronique, a reçu, le 1er décembre, le prix de l’innovation Catrene 2015, lors du Forum européen de la nanoélectronique, à Berlin. Développé au sein de Catrene, il a été achevé en juin 2015. > Des nouvelles fonctionnalités, permettant une lecture plus rapide et intégrant plus de sécurité, faciliteront la vie des citoyens, lors de voyages à l’étranger, et à chaque fois que l’utilisateur aura besoin d’accéder à des services électroniques publics ou privés. > Au regard de la vitesse, ces plates-formes de passeports sécurisés disposent de fonctions NFC (communications en champs proches) 16 fois plus rapides que celles de la génération de passeports actuels. La vitesse de lecture facilitera l’expérience du voyageur pendant les opérations de passage des frontières. > Concernant la sécurité, la plate-forme NewP@ss a atteint le plus haut niveau

de sécurité requis pour les opérations de contrôle aux frontières. Des microcontrôleurs sécurisés ont été développés pour des performances maximales en matière de sécurité. Avec l’augmentation des fraudes, un accent particulier a été mis sur les aspects de sécurité et de confidentialité avec le développement de nouveaux protocoles de cryptographie (comme SAC ou EACv2.1). > Les passeports électroniques 3G développés dans le cadre du projet sont désormais disponibles et seront distribués sur le marché

à partir de cette année. Une version 4G sera ensuite proposée à partir de 2018. La technologie de protocole de communication sans contact VHBR (« Very High Bit Rate ») a été utilisée. Elle sera améliorée dans les prochaines années et sera mise en œuvre dans les smartphones et les tablettes. Tous les protocoles cryptographiques seront réutilisés et améliorés dans d’autres documents électroniques tels que les cartes d’identité électroniques ou les cartes de séjour. ELECTRONIQUES - N°66 - Décembre 2015

ÉVÉNEMENT

ogramme squ’aux systèmes Penta devrait être ouvert le 4 janvier 2016 (*). Penta a pour ambition de stimuler jusqu’à 1,5 milliard d’euros d’investissement en R&D sur cinq ans dans l’industrie des composants électroniques, ainsi que dans les industries réalisant l’intégration de ces composants dans les systèmes. 30 % de ce 1,5 milliard d’euros devraient être financés par les Etats membres d’Eureka. Les engagements de prélancement du programme sont déjà garantis pour une première tranche de 500 millions d’euros, et les responsables de Penta sont donc confiants quant à l’atteinte de cet objectif pour l’ensemble de sa durée de vie, soit à l’horizon 2020. Dans le cadre de sa dimension d’intégration de systèmes, Penta sera largement ouvert à l’ensemble de la supply chain, depuis les fabricants de puces jusqu’aux fabricants de systèmes, et couvrira ainsi une grande partie de l’économie européenne. Le domaine des composants et des systèmes (désignés dans Penta sous l’acronyme anglais «ECS») est porté par la technologie en micro et nanoélectronique, le logiciel embarqué et les systèmes intelligents. En Europe, ces technologies représentent une chaîne de valeur qui emploie plus de neuf millions de personnes –dont plus d’un million sont des emplois directs et induits dans l’industrie des semi-conducteurs. Ensemble, ils permettent à l’Europe d’adresser un marché mondial

Positionnement de Penta au sein de la recherche européenne Micro et nano-électroniques PENTA Applications Systèmes Puces Architecture Outils de conception

Horizon 2020

Equipement

ECSEL Matériaux

Systèmes intelligents EUREKA Systèmes embarqués

Matériaux

Penta sera largement ouvert à l’ensemble de la supply chain, depuis les fabricants de puces jusqu’aux fabricants de systèmes. Il exploitera des synergies avec les autres programmes européens à la disposition des industriels de l’électronique.

de plus de 2 600 milliards d’euros – générant ainsi au moins 10% du PIB mondial. Bien que Penta soit inclus dans le dispositif Eureka, il sera géré par Aeneas, l’association dédiée aux activités de l’initiative technologique conjointe Ecsel (qui a succédé l’an passé à l’initiative Eniac). Ce grand programme viendra ainsi compléter et améliorer la collaboration et la contribution des organisations industrielles et technologiques européennes réunies au sein d’Ecsel, pro-

gramme qui est, quant à lui, soutenu non seulement par les Etats membres, mais aussi par la Commission européenne. Penta a notamment pour but de contribuer à aider à créer ou à préserver le leadership européen dans des domaines d’application clés. Alors que Catrene s’est concentré sur des projets liés aux secteurs de l’automobile, de la santé et de la productivité industrielle, et sur les technologies qui soustendent ces applications, Penta aura un mandat beaucoup plus

CALENDRIER DE LANCEMENT DE PENTA EN 2016 DÉROULEMENT DE L’APPEL À PROJETS

DATES PRÉVUES

Lancement des consortiums/phase d’écriture des résumés de projets

Mi-janvier,-mi mars

Date limite des soumissions des résumés de projets Résultats des évaluations sur la base des résumés de projets Finalisation des consortiums/phase d’écriture des propositions de projets complets

15 mars, 17h 13 avril Mi-avril, début juin

Date limite de soumission des propositions de projets complets

7 juin, 17h

Résultats des évaluations des propositions de projets complets et labellisation

29 juin

Processus des financements nationaux Approbation des financements nationaux

ELECTRONIQUES - N°66 - Décembre 2015

Juillet à septembre 10 octobre

large, et couvrira toutes sortes de projets d’intérêt commun pour l’industrie et pour les autorités publiques des Etats membres d’Eureka (par exemple l’environnement, la sécurité, la mobilité). Un accent particulier sera mis sur l’ouverture de Penta aux entreprises et organismes technologiques de toutes tailles, et les PME à travers l’Europe devraient ainsi avoir la possibilité de participer beaucoup plus largement aux projets qu’elles ne l’ont fait dans Catrene. L’Europe a, en effet, une richesse en matière d’innovation à travers ses start-up et ses PME, qui dépasse largement le cadre des grands groupes, et Penta cherchera à exploiter leur créativité et à aider au développement de futurs leaders de l’industrie. JACQUES MAROUANI (*) Pour obtenir plus d’informations sur Penta, en particulier pour lire le livre blanc qui a été rédigé pour convaincre les autorités publiques du bien-fondé de ce programme, voir le site www.penta-eureka.eu.

ACTUALITÉ

COMPOSANTS

SEMI-CONDUCTEURS

Cartes: les contrôleurs sécurisés misent sur la vitesse Le salon francilien Cartes Secure Connexions dédié aux cartes à puce a notamment permis à Infineon et STMicroelectronics de présenter leurs derniers microcontrôleurs sécurisés, toujours plus rapides. n dépit des événements dramatiques qui avaient touché la capitale quelques jours auparavant, l e salon Car tes Secure Connexions s’est bien tenu à Villepinte du 17 au 19 novembre dernier. Et si les organisateurs n’ont pas communiqué de chiffres d’affluence à l’heure où nous mettons sous presse, ils notaient à l’ouverture du salon que seuls 5 % environ des exposants avaient annulé leur participation à la dernière minute. Parmi eux figuraient Freescale Semiconductor, qui n’a donc pu y présenter comme prévu sa famille Kinetis K8x/KL8x de microcontrôleurs sécurisés, désormais disponibles en volume. Ces circuits sont basés sur un cœur 32 bits Cortex-M0+ cadencé à 72 MHz (KL8x) ou Cortex-M4 tournant à 150MHz (K8x) et visent typiquement les terminaux de vente mobiles. Ils embarquent pour cela un moteur de cryptage asymétrique supportant les derniers protocoles en vigueur, des fonctions de détection d’intrusion (surveillance des variations de tension, fréquence et température, détection d’attaque physique), un générateur de nombres aléatoires et une interface ISO7816-3 compatible EMV. A cela, les K8x ajoutent la possibilité de décrypter à la volée le contenu de mémoires externes (par exemple Sdram ou SD/eMMC) et davantage de mémoire (jusqu’à 256 Ko de flash et de Sram, contre 128Ko de flash et 96 Ko de Sram pour les KL8x). Parmi les autres fonctions intégrées figurent un contrôleur USB OTG, un convertisseur

Infineon

≥ Infineon porte à 100MHz la fréquence de fonctionnement de ses éléments sécurisés SLC 32P, appelés à succéder aux actuels SLE 77.

analogique-numérique 16 bits et de multiples interfaces série. Freescale vient également de lancer sous la référence TWRPOS-K81 une carte de référence facilitant la certification PCI PTS de terminaux de paiement sécurisés. Les KL8x et K8x sont vendus à partir de 2,79 $ et 4,29$ respectivement.

Jusqu’à 2Mo de mémoire flash embarquée Infineon Technologies a, lui, profité du salon Cartes pour présenter sa nouvelle famille SLC 32P de contrôleurs sécurisés pour cartes de paiement avec et sans contact. L’allemand, qui a déjà livré plus de vingt milliards de contrôleurs sécurisés dans le monde, a principalement misé sur la rapidité avec ces circuits : les SLC 32P sont cadencés jusqu’à 100MHz, ce qui leur permet de véhiculer les informations trois fois plus vite que les solutions actuelles selon le fabricant.

L’objectif est de permettre la création de cartes de paiement offrant une marge confortable par rapport aux débits de données exigés par les opérateurs –MasterCard impose par exemple qu’une transaction sans contact s’effectue en moins de 300ms avec une carte portant son logo. Infineon a en outre utilisé une nouvelle structure de cellule flash en technologie 65 nm

pour ces circuits. Actuellement disponibles sous for me d’échantillons, les différentes versions des SLC 32P (pour applications à contact, sans contact et à double interface) seront disponibles en volume et certifiées dans le courant de l’année 2016, et remplaceront petit à petit les actuels SLE 77 du fabricant. De son côté, STMicroelectronics a dévoilé à Cartes le premier membre de sa troisième génération de contrôleurs sécurisés ST33 basés sur le cœur ARM SC300. Cadencé à 70 MHz, le ST33J2M0 n’embarque pas moins de 2 Mo de mémoire flash, un record dans l’industrie d’après le fabricant. Produit en technologie 40 nm, ce microcontrôleur sécurisé profite également d’une nouvelle architecture multipliant les mécanismes de protection, et d’accélérateurs de cryptage de données (DES, AES, MIFARE, clé publique…) avancés. Il vise les applications de paiement sécurisé dans le secteur bancaire, les transports, l’authentification ou encore l’automobile. Le ST33J2M0 est en cours d’échantillonnage. FRÉDÉRIC RÉMOND

LE CONDENSATEUR S'ENCARTE > TDK a présenté à Cartes l’EDLC041720-050-2F-13, un condensateur électrique double couche de 5 mF ultra-fin adapté, entre autres, à l’alimentation d’afficheurs à encre électronique au sein d’une carte à puce. Il ne mesure en effet que 27x17 mm pour une épaisseur réduite à 0,45 mm (soit cinq fois plus mince que les précédents modèles du fabricant). > Pouvant être chargé en moins d’une seconde par un lecteur NFC standard, il fournit alors environ 50 mJ d’énergie – assez pour rafraîchir l’afficheur de la carte à puce et permettre à l’utilisateur de visualiser son solde créditeur, par exemple. Conforme aux standards ISO 10373-1 5.8 et ISO 10373-1 5.9, il peut également être rechargé par d’autres moyens, comme des cellules solaires en film, et alimenter d’autres applications, comme l’identification biométrique.

ELECTRONIQUES - N°66 - Décembre 2015

COMPOSANTS

ACTUALITÉ

CAPTEURS

TI soigne son entrée sur le marché des contrôleurs tactiles L’américain lance une famille de microcontrôleurs pour interfaces tactiles capacitives basée sur le cœur 16 bits MSP430 basse consommation, la mémoire Fram et un environnement de conception simple d’emploi. a commande tactile capacitive s’est considérablement démocratisée, que ce soit dans l’électroménager, l’électronique grand public, le contrôle d’accès ou dans des applications professionnelles comme le médical ou l’industriel. Plus fragiles sur le long terme, les claviers mécaniques et autres boutons physiques tendent à disparaître au profit de ces interfaces lisses et esthétiques. Au niveau électronique, ces interfaces présentent l’avantage d’être relativement simples à piloter à partir d’un microcontrôleur adapté, comme peuvent en proposer plusieurs fabricants comme Cypress Semiconductor ou Microchip. Leader mondial des composants analogiques et mixtes et fournisseur important de microcontrôleurs, Texas Instruments investit aujourd’hui ce marché en lançant une famille de contrôleurs dédiés inaugurée par le MSP430FR2633, avec à la clé deux technologies propres à démarquer son offre de la concurrence : la mémoire Fram embarquée, et un environnement de développement simplifié. Comme son nom l’indique, le MSP430FR2633 est architecturé autour du cœur 16 bits MSP430 de l’américain (celui qu’il utilise pour les applications à faible consommation), cadencé à 16MHz. Sa sobriété intrinsèque est renforcée par l’intégration de mémoire ferroélectrique Fram, qu’il est l’un des seuls dans l’industrie à maîtriser et qui permet de diminuer encore la consommation de courant. Bien plus rapide et endurante que l’équivalent flash, cette mémoire non

volatile s’avère en effet plus sobre tout en étant économiquement compétitive dès lors qu’il n’est pas nécessaire d’embarquer une quantité de mémoire très importante – ici 16 Ko. En outre, le MSP430FR2633 intègre une machine d’états d’activation tactile qui permet de balayer jusqu’à quatre électrodes en 500 µs en consommant 0,9 µA par capteur, alors que le cœur MSP430 est en veille, pour une autonomie pouvant atteindre quinze années à partir d’une seule pile-bouton selon TI.

Paré pour la conformité IEC-4-x

rapides jusqu’à 4 kV crête. Le fabricant évoque une sensibilité démarrant à 10fF et une dynamique de 300pF, ce qui permet concrètement d’opérer l’interface tactile à travers une couche de verre de 6cm d’épaisseur ou à 30cm de distance à l’air libre, avec une résolution culminant à 10 bits. Parmi les autres fonctions intégrées au MSP430FR2633 figurent une Rom de 12 Ko stockant les bibliothèques de fonctions tactiles et de pilotes de capteurs, un convertisseur analogique-numérique à approximations successives

10 bits, un capteur de température à 8 canaux et un régulateur de tension 1,5 V pour piloter les capteurs externes. Le MSP430FR2633 sera décliné en différentes versions de Ram (9,5 à 19,5 Ko), de Fram (8,5 ou 15,5 Ko), d’entrées-sorties à usage général (15 à 19) et de boîtier (VQFN, TSSOP et sans doute BGA) sous les références MSP430FR25xx/26xx. Actuellement en cours d’échantillonnage, il sera disponible en volume d’ici la fin de l’année, et vendu à partir de 0,9 $ pièce par quantités de 1 000. FRÉDÉRIC RÉMOND

L’autre innovation réside dans la technologie CapTIvate, une interface graphique compatible Windows, OS X et Linux simplifiant la conception de l’interface homme-machine. Il suffit ici de glisser-déposer des capteurs pour configurer rapidement le système. Le MSP430FR2633 peut gérer jusqu’à 16 touches à capacité propre (lorsqu’elles sont éloignées les unes des autres) et 64 touches voisines à capacité mutuelle. CapTIvate comprend des fonctionnalités telles que la régulation de tension, les sauts de fréquences, la synchronisation par passage à un niveau zéro, le recours à une horloge à étalement de spectre pour diminuer les émissions électromagnétiques et des algorithmes de traitement du signal réduisant les erreurs de détection en environnement bruyant. L’ensemble permet d’entrer en conformité avec les normes CEI-4-x, en assurant notamment une immunité au bruit par conduction jusqu’à 10V et aux décharges électrostatiques et transitoires

ELECTRONIQUES - N°66 - Décembre 2015

ACTUALITÉ

COMPOSANTS

DÉVELOPPEMENT

La maison connectée en ZigBee, cheval de bataille de Silicon Labs L’américain met à disposition plusieurs conceptions de référence exploitant ses SoC et sa pile ZigBee «Golden Unit». Les systèmes domotiques et d’éclairage à Led ainsi que les passerelles intelligentes sont concernés.

< Véritables solutions clés en main, les diverses conceptions de référence de Silicon Labs comprennent la partie matérielle, le firmware et les outils logiciels, pour créer des produits ZigBee dédiés à la maison connectée.

Silicon Labs

ort du rachat en 2012 de son compatriote Ember et, ce mois-ci, du britannique Telegesis, Silicon Labs mise à fond sur la technologie ZigBee pour réseaux maillés sans fil. Il est vrai que le marché de la maison connectée a de quoi aiguiser les appétits. Ainsi, IHS Technology estime que les ventes d’équipements dédiés vont être fortement boostées dans les années à venir, passant de 59 millions d’unités en 2015 à 193 millions d’unités à l’horizon 2018. Ce qui représente une croissance annuelle moyenne de 48%. L’implication de Silicon Labs est encore confirmée par la mise à disposition de plusieurs conceptions de référence, dont la vocation est de simplifier et réduire le temps de mise sur le marché des produits ZigBee. Les systèmes d’éclairage connectés, les gradateurs de lumière, les détecteurs de contact pour portes et fenêtres, ainsi que les passerelles intelligentes sont ici considérés. Tous ces designs de référence incluent la partie matérielle, le microcode (firmware) et les outils logiciels, toutes briques requises par les développeurs

pour créer des produits interopérables, évolutifs et riches en fonctionnalités à destination de la maison connectée. Ces solutions sont basées sur les systèmes sur puce ZigBee et la pile de protocoles ZigBee Home Automation (HA 1.2) « Golden Unit » de l’américain. La mise à jour vers le protocole Thread qui, à l’instar de ZigBee, repose sur les couches IEEE 802.15.4, sera également possible.

Des SoC et une pile maison Concrètement, les conceptions de référence dévolues à l’éclairage à Led et à la domotique exploitent un SoC à faible consommation issu de la

famille EM35x. Celui-ci est bâti autour d’un ARM 32 bits de type Cortex-M3 et d’un émetteur-récepteur à 2,4 GHz compatible IEEE 802.15.4. Les kits ZigBee pour l’éclairage se composent de cartes RF et de démonstration. La pile ZigBee «Golden Unit» permet à des systèmes d’éclairage à Led de se connecter à un réseau maillé, dans une topologie comportant un nombre de nœuds s’échelonnant entre quelques unités et 250. Pour leur part, les conceptions dédiées domotique comprennent un capteur de contact à faible facteur de forme pour portes et fenêtres (l’alimentation via une pile-bouton CR2032 garantit une autono-

mie de cinq ans), ou un interrupteur/variateur d’intensité lumineuse (l’autonomie est ici de trois ans). Ce dernier intègre un microcontrôleur 8 bits à détection capacitive de la famille EFM8 «Sleepy Bee». Il est ainsi apte à reconnaître certains gestes de l’utilisateur (le toucher, le maintien et le déplacement latéral du doigt) pour réaliser diverses fonctions (marche/arrêt, variation de l’intensité lumineuse, modification de la couleur, sélection du mode). Pour ce qui est des passerelles ZigBee, Silicon Labs propose deux options. La première prend la forme d’une passerelle virtuelle USB, apte à fonctionner avec toute plateforme de développement PC. La seconde est un design de référence de passerelle Wi-Fi/Ethernet avec ordinateur embarqué Linux. Dans les deux cas, les développeurs ont la possibilité de contrôler et surveiller via une liaison Wi-Fi les nœuds terminaux compatibles ZigBee HA 1.2, par l’intermédiaire de tout appareil (smartphone, tablette…) doté d’un navigateur Web. PHILIPPE CORVISIER

ENERGIE UN RÉCEPTEUR DE 15W PROMET UNE RECHARGE SANS FIL ACCÉLÉRÉE DES PRODUITS MOBILES our recharger sans fil la batterie des produits mobiles de différentes natures (smartphones, tablettes, terminaux en usage dans le monde industriel), Toshiba va procéder à l’échantillonnage d’ici la fin de l’année (la production en volume n’est quant à elle pas envisagée avant le printemps 2016) d’un circuit de réception conforme à la spécification Qi 1.2 «Medium Power», édictée par le Wireless Power Consortium (WPC). Concrètement, par exploitation d’un principe d’induction

magnétique, un tel élément est à même de délivrer 15W à la charge (1,7A max.), et non plus seulement 5W, comme c’est le cas présentement. Il va en résulter des temps de charge singulièrement réduits, similaires, voire même inférieurs, à ceux obtenus avec des chargeurs filaires.Référencé TC7766WBG, ce circuit de réception en boîtier WCSP-28 de 2,4x3,7x0,5mm conserve le facteur de forme de ses prédécesseurs, les TC7763WBG et TC7764WBG, des produits

conformes Qi 1.1.2 dispensant une puissance limitée à 5W. Il intègre notamment un pont redresseur, des fonctions de protection et un contrôleur doté d’une interface I²C. Un circuit d’émission (TC7718FTG), conçu pour fonctionner de concert avec le TC7766WBG (celui-ci peut toutefois être utilisé avec l’émetteur 5W figurant au catalogue de la société), est actuellement en développement. A terme, il permettra à Toshiba de proposer Ph.C. une solution de 15W complète.

ELECTRONIQUES - N°66 - Décembre 2015

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ACTUALITÉ

COMPOSANTS

CONVERSION D’ÉNERGIE

Powerbox soigne ses alimentations pour le médical Le spécialiste suédois de la conversion d’énergie introduit des alimentations destinées aux équipements médicaux de classe CF, conjuguant un très faible courant de fuite et d’excellentes performances CEM.

vec la série OFM30, Powerbox complète sa famille Medline d’alimentations AC-DC destinées au secteur médical. Il est ici question de modèles de 30 W, caractérisés par un très faible courant de fuite. Une nécessité lorsque les équipements destinataires ont des parties en contact avec le patient. De fait, les OFM30 s’adressent aux équipements médicaux de classe CF (cardiac floating), pour lesquels les contraintes en la matière sont les plus sévères (les éléments appliqués peuvent en effet être en contact direct avec le cœur). Le courant de fuite patient de ces alimentations à double isolation (classe II), homologuées selon la norme médicale UL/IEC 60601-1, est ainsi inférieur à 10 µA. Si un tel résultat est souvent obtenu au détriment des performances CEM, le suédois estime avoir réalisé un excellent compromis, grâce à une conception innovante. Par rapport à la courbe CEM classe B, une marge moyenne de 6 dB est conservée. Affichant des dimensions de 75,5 x 37,3 x 23 mm, les trois

≥ Les alimentations des séries OFM30 (à gauche) et OFM225 sont destinées aux équipements médicaux de classe CF et de classe BF, respectivement.

modèles de la série OFM30 fournissent une sortie unique de 12 V/2,5 A, 15 V/2 A ou 24V/1,25A. Pour un surcroît de puissance, ou aux fins de redondance, une mise en parallèle directe des alimentations est envisageable. Le rendement est quant à lui de 85,5 % pour la version 12 V, de 88 % pour les versions de 15 V et 24 V. Si, en régime

continu jusqu’à 50 °C et avec un refroidissement par convection naturelle, la puissance nominale est de 30W, une puissance crête de 45 W, soit pendant une durée de 10 s toutes les 100 s (rapport cyclique de 10 %), peut être délivrée. En cas de surchauffe, un système de protection linéaire réduit la puissance de sortie jusqu’à 50% de sa valeur, évitant de la

sorte toute interruption de fonctionnement. La réalisation de ces alimentations à découpage, basées sur une topologie flyback, met en œuvre un nombre de composants réduit à 65. La conséquence est une fiabilité accrue. Le MTBF (selon MIL-HDBK217E) est donné pour plus de 500 000 heures à 25 °C et à pleine charge, pour une durée de vie estimée à 80000 heures, à mi-charge et à une température ambiante de 35 °C. Par ailleurs, la société a étoffé sa série OFM225 d’alimentations de 81x127x40,1mm pour les équipements de classe BF (body floating). Ces modèles de 12V/11,25A (21,7A crête) et de 15 V/9,7 A (19 A crête) exploitent une topologie de conversion à un seul étage, avec correction du facteur de puissance (celui-ci est supérieur à 0,9, pour un courant de charge compris entre 25 % et 100 %). L’isolation est de 4 000 Vac et le courant de fuite inférieur à 100µA. Les OFM225 conviennent en particulier aux équipements de dialyse respiratoire et d’anesthésie. PHILIPPE CORVISIER

PUISSANCE ST PORTE À 1500 V LA TENUE EN TENSION DE SES MOSFET À SUPERJONCTION

la densité de puissance, la robustesse et la marge de sécurité des systèmes fonctionnant en commutation (alimenta-

TMicroelectronics complète sa famille MDmesh K5 de Mosfet de puissance avec des éléments combinant les bénéfices d’une technologie à superjonction (avec une structure verticale propriétaire) et d’une tension de claquage drain-source portée à 1 500 V (1 200 V max. auparavant). Caractérisés par un excellent facteur de mérite, soit le produit de la résistance à l’état passant par la charge de grille, ces transistors en boîtier TO-247 entendent améliorer

tions à découpage pour les serveurs, applications industrielles…). D’un côté, le STW12N150K5 est un modèle de 1 500 V/7 A, affichant une résistance à l’état passant de 1,6 Ω à 10 V/3,5 A (1,9 Ω max.) et une charge de grille totale de 47 nC. De l’autre, le STW21N150K5 est un Mosfet de 1 500 V/14 A, dont la résistance est typiquement de 0,7 Ω à 10 V/7 A (0,9 Ω max.), pour une charge de grille de 89 nC. Ph.C.

ELECTRONIQUES - N°66 - Décembre 2015