HaLoW le booster de WiFi expliqué par Michael De Nil, Morse Micro
Le WiFi a dominé le marché des réseaux sans fil grand public, mais depuis quelques années, une nouvelle norme, 802.11ah, également connue sous le nom de HaLoW, étend le protocole Wi-Fi basé sur les paquets à l’internet des objets (IoT) et aux réseaux étendus à des fréquences inférieures à 1 GHz.
Morse Micro, en Australie, a été à l’avant-garde de cette technologie, montrant des liaisons allant jusqu’à 3 km dans les zones urbaines et jusqu’à 16 km dans les déserts des États-Unis. La puce de deuxième génération et une nouvelle communauté en ligne avec des ressources open source ouvrent la voie aux communications à longue distance dans un large éventail d’applications IoT.
La société vient de lever 88 millions de dollars australiens (57 millions de dollars US) dans le cadre d’un tour de table de série C, alors qu’elle expédie son système sur puce de deuxième génération aux fabricants de passerelles et de clés USB, ce qui lui permet d’élargir sa gamme d’applications. Le fabricant de puces japonais Megachip a mené le tour de table, soulignant l’intérêt de la région asiatique pour cette technologie. Cela porte le total des fonds levés par l’entreprise à plus de 193 millions de dollars US pour cette technologie.
« Nous travaillons en étroite collaboration avec Megachip pour la production et la commercialisation au Japon », explique Michael De Nil, PDG et cofondateur.« Nous constatons une forte demande pour la norme 802.11ah, le conseil de promotion comptant 200 entreprises. Au Japon, l’automatisation industrielle est en plein essor et c’est la technologie idéale pour couvrir l’ensemble du sol de l’usine et connecter des milliers d’appareils directement au cloud. Comme il s’agit d’une technologie WiFi, elle se connecte directement au cloud, ce qui la différencie des autres technologies LPWAN.
Le marché cible est tout endroit où l’on place un câble Ethernet, explique-t-il, et il souligne également que la norme prend en charge les réseaux maillés pour connecter les passerelles qui utilisent HaLoW comme backhaul et les technologies LPWAN telles que LoraWAN pour se connecter aux capteurs sur le terrain.
« Avec HalowLink WiFi4, vous pouvez l’installer n’importe où – cela montre que HaLoW et LoraWAN sont des technologies complémentaires. HaLow est une technologie basée sur le réseau local qui permet de connecter de nombreux éléments entre eux avec un débit décent, et nous constatons souvent que HaLow est en concurrence avec le câblage réseau.
La puce MM8108 de deuxième génération qui vient de commencer à être expédiée utilise la modulation 256QAM pour obtenir un débit plus élevé et intègre un amplificateur de puissance (PA) avec une sortie de 26 dBm, 400 mW. « Nous avons un contrôle total sur la partie frontale RF, de sorte que la puce peut être vendue dans le monde entier », a-t-il déclaré. « Il est incroyablement difficile de construire une très bonne puce Wi-Fi. La construction d’un silicium RF à signaux mixtes n’est pas une mince affaire et je dirais donc que le Wi-Fi n’est pas un produit de base. Qualcomm, Synaptics, Infineon font tous la course au WiFi8 avec des dizaines de gigabits de connectivité et une bande passante de 640 MHz à 6 GHz, de sorte que le marché évolue dans les deux sens et que ces puces deviennent plus grandes et plus complexes chaque année.
« De notre côté, nous voyons une grande marge d’innovation, en particulier dans les systèmes à batterie, et bien sûr, vous paierez deux ou trois dollars de plus pour cela ».
Un modèle de référence USB, le MM8108-RD09 USB, démontre la facilité de mise à niveau de l’infrastructure de réseau Wi-Fi 4/5/6/6E/7, nouvelle ou existante, pour prendre en charge le Wi-Fi HaLow. La conception de référence du dongle sera mise à la disposition des clients en tant que conception de référence Wi-Fi HaLow entièrement conforme, qui peut être utilisée pour construire des dongles USB commerciaux ou pour simplifier l’intégration du silicium MM8108 dans les produits finaux, ainsi qu’une antenne pour montage en surface sélectionnée pour des performances optimales.
Le dongle sera fourni avec le Raspberry Pi 4B, l’alimentation et l’antenne, et sera disponible sous la forme d’un kit d’évaluation Wi-Fi HaLow complet (MM8108-EKH19) destiné aux clients désireux de tester et d’intégrer le MM8108 dans leurs plates-formes.
« Le MM8108-EKH19 est plus qu’une simple plateforme d’évaluation Wi-Fi HaLow – c’est un catalyseur de la transformation du marché », a déclaré M. De Nil. « En simplifiant le processus d’intégration, nous facilitons l’adoption du Wi-Fi HaLow par les clients, ce qui stimule la croissance et ouvre la voie à de nouvelles opportunités dans le domaine de l’IoT et au-delà. Ces solutions positionnent Morse Micro comme un leader sur un marché en pleine expansion, permettant aux entreprises d’exploiter tout le potentiel du Wi-Fi HaLow pour une connectivité transformatrice. »
- Technologie des émetteurs-récepteurs Morse Micro details
- Plate-forme HaLoW pour l’IdO de nouvelle génération
« Pour la troisième génération, nous nous sommes vraiment concentrés sur la consommation d’énergie, en la réduisant de 37 %, ce qui est 3 à 4 fois mieux que les autres puces, et en réduisant le courant de veille, ce qui a été une véritable priorité pour nous. Nous avons intégré un port USB
Pour la deuxième génération de SoC, l’entreprise est passée à une technologie standard de traitement du silicium à 22 nm chez TSMC plutôt que d’utiliser le processus de silicium sur isolant (SOI) à faible consommation d’énergie. « Nous avons changé de processus pour la deuxième génération et nous en sommes très satisfaits. TSMC a été un partenaire fantastique et le processus nous a très bien servi.
« Nous avons une équipe de conception qui travaille activement sur la troisième génération et notre équipe RF travaille sur la conception de la 5ème génération alors que le silicium en est à la 4ème génération et les systèmes et logiciels à la troisième génération.
L’accent est mis sur la manière dont nous intégrons la deuxième génération dans un plus grand nombre d’applications », a-t-il déclaré, avec un accord récent avec Browan Communications pour développer un point d’accès utilisant le SoC MM8108. Ce point d’accès permettra un débit de 43 Mbit/s à une portée étendue, prenant en charge l’IA à la périphérie et les applications IoT 2.0 intelligentes.
« Des collaborations comme celle-ci accéléreront l’adoption de l’IdO 2.0 », a déclaré M. De Nil. « En associant les performances de notre puce MM8108 à l’expertise de Browan en matière de technologies d’accès sans fil, nous rendons possible une nouvelle catégorie d’appareils connectés et ouvrons la voie à l’extension du Wi-Fi HaLow à l’ensemble des secteurs et des applications. »
C’est l’augmentation des besoins en bande passante des caméras et des capteurs d’images dans l’IdO qui est à l’origine de la demande de 802.11ah, explique-t-il.
« Nous avons un ensemble de clients avec des caméras IP qui passent à HaLoW et Wi-Sun ajoute HaLoW pour la connectivité WLAN afin de se connecter aux points d’accès domestiques et aux batteries, aux panneaux solaires, aux véhicules électriques et aux chargeurs ».
Entre-temps, Morse a travaillé avec un fabricant américain d’ordinateurs monocartes (SBC) pour développer des applications d’automatisation industrielle. Le SBC VeniceFlex de GateWorks est associé à une carte PCI M.2 de Silex avec le SoC MM6108 de première génération qui fournit des liaisons WiFi jusqu’à 1 km pour les capteurs sans fil, la robotique mobile automatisée, la surveillance de l’état des machines dans les usines intelligentes. La carte SBC peut également être utilisée pour les transports intelligents tels que les systèmes de sécurité ferroviaire, la gestion de flotte, la maintenance prédictive ainsi que les applications énergétiques intelligentes telles que la gestion de réseau, les onduleurs solaires, la recharge sans fil des véhicules électriques et les compteurs intelligents.
La carte SBC et le module HaLoW constituent une plateforme d’évaluation et de prototypage Wi-Fi HaLow pour des tests en conditions réelles avec antenne, programmateur JTAG, câbles adaptateurs et alimentation. Ubuntu Linux fonctionne sur le processeur NXP iMX 8M Plus.
Le lancement de la deuxième génération de composants marque une étape importante pour les développeurs, explique M. De Nil. « Au cours de l’année écoulée, nous avons ouvert le composant à un plus grand nombre de développeurs grâce à une communauté en ligne qui s’appuie sur l’open source et sur quelques grands projets utilisant Zephyr, FreeRTOS et même Android. Nous allons l’ouvrir à la communauté européenne des développeurs », a-t-il déclaré.
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