Silicon Labs introduit des MCU sans fil pour systèmes domotiques et compteurs intelligents

La demande en technologies intelligentes pour l’énergie continue à croître d’une année à l’autre, car des initiatives gouvernementales recommandent l’amélioration du réseau de distribution électrique et l’ajout de fonctions intelligentes dans les compteurs d’eau, de gaz et de chaleur. Le marché des produits domotiques, incluant le contrôle d’éclairage et des systèmes HVAC (chauffage, ventilation et climatisation), le monitoring énergétique et les systèmes de sécurité domestiques, est également en croissance, à cause de la volonté d’économiser de l’énergie et aussi grâce à l’essor des services domotiques et des technologies sans fil standardisées.

Le marché de la domotique et des « smart grids », ou réseaux de distribution d’électricité intelligents, nécessite la combinaison d’une connectivité filaire / sans fil, d’une fonction de contrôle embarqué, et d’une conception à haute efficacité énergétique qui maximise la durée de vie de la batterie. La famille de MCU sans fil ultra-basse consommation Si10xx convient idéalement à ce type de système fonctionnant sur batterie avec des liaisons RF, ainsi qu’à un grand nombre d’autres applications sans fil embarquées exigeant une ultra-basse consommation.

Les MCU sans fil Si10xx combinent un cœur 8051 à 25 MHz, l’émetteur / récepteur RF sub-GHz EZRadioPRO®, jusqu’à 64 Ko de flash et un convertisseur A/N allant jusqu’à 12 bits – tout cela dans un boîtier compact de 5 x 7 mm. La famille Si10xx est la solution MCU sans fil monopuce de plus grande efficacité énergétique de l’industrie, offrant la plus basse consommation de courant dans les principaux modes opératoires. Le courant de mode actif est le plus faible de l’industrie (160 µA/MHz). Dans le mode veille, les MCU ne drainent que 615 nA avec une horloge temps réel active de 32,768 kHz, et seulement 315 nA avec une horloge temps réel active et un oscillateur basse fréquence. Dans le mode veille le plus profond, ils peuvent fonctionner avec seulement 25 nA, tout en maintenant une rétention complète de la RAM.

L’architecture ultra-basse consommation et le délai de réveil rapide (2 µs) de la famille Si10xx étend considérablement la durée de vie de la batterie, dans les applications au lithium aussi bien qu’alcalines. Cette architecture comporte aussi un convertisseur boost continu-continu conçu pour alimenter de fortes charges avec une très grande efficacité. Ce convertisseur DC-DC fournit l’alimentation nécessaire durant les périodes de transmission et de réception avec des rendements pouvant atteindre 90 %. Les développeurs peuvent ainsi concevoir des systèmes embarqués sans fil dont la durée de vie de batterie surpasse les solutions alternatives de 25 %, dans dégradation de performance du MCU ou de la liaison radio ; dans certaines configurations système, un Si10xx peut étendre la durée de vie de la batterie jusqu’à un facteur de 50 %.

Les MCU sans fil Si10xx offrent des performances RF à la pointe de l’industrie, incluant la plus forte puissance de sortie, la plus haute sensibilité et la plus faible consommation de passage à l’état d’éveil. L'amplificateur de puissance (PA) et l'amplificateur faible bruit (LNA) intégrés dans les Si10xx leur confèrent un budget de liaison RF de plus de 140 dB sans éléments actifs externes ; ce qui augmente la portée de communication et la bande passante, tout en minimisant la consommation globale d’énergie.

« La famille Si10xx est la meilleure alliée des batteries, car elle offre la plus haute efficacité énergétique de sa catégorie ; elle facilite la conception de produits alimentés par batterie pour les marchés de la domotique et des compteurs intelligents, » déclare Mark Thompson, vice-président et directeur général de Silicon Laboratories, Produits Signal Mixte Embarqués. « De plus, en incorporant l’émetteur/récepteur EZRadioPRO, les Si10xx fournissent une performance RF exceptionnelle, avec une forte puissance de sortie et une sensibilité du meilleur niveau. »

Un support de développement inégalé
Pour rationaliser le développement de produits domotiques et de compteurs intelligents basés sur les Si10xx, Silicon Labs offre un ensemble très riche d’outils matériels et logiciels couvrant le développement des MCU et la conception système, la conception et l’optimisation RF, et le développement du logiciel réseau. Ces outils sont les suivants :
• Les kits de développement Si1000-DK et Si1010-DK.
• La plate-forme de développement SDBC-DK3 pour produits sans fil basés EZRadioPRO.
• La suite WDS (Wireless development suite), un ensemble très complet d’outils permettant de développer facilement des applications sans fil robustes et économiques, avec peu ou pas d’expérience en conception RF.
• Le module logiciel de contrôle d’accès au media EZMACPRO, « prêt à fonctionner ».
• Une pile logicielle entièrement conforme au standard sans fil M-Bus (EN : 13757-4), un standard des réseaux de compteurs, courant en Europe.