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WirelessHART & Internet Protocol Wireless Sensor Networks atteignent la plus faible consommation de l’industrie avec moins de 50µA par nœud

17/10/2012 18h49, par Zeller

Octobre 2012 – Le groupe de produits Dust Networks® de Linear Technology présente les familles de SmartMeshTM LTC5800 (système sur puce) et LTP5900 (module), les produits pour réseaux de capteurs sans fil, compatibles IEEE 802.15.4E, de plus faible consommation de l’industrie. Les circuits intégrés et modules SmartMesh permettent la conception de microcomposants (Motes) capteurs avec une durée de vie de batterie de plus de 10 ans, tandis que les composants gestionnaires de réseaux associés conduisent au développement de ces réseaux sans fil (WSN), fortement sécurisés et robustes.

Les réseaux SmartMesh utilisent trois techniques de réseau maillés, sans fil – étalé en temps (time diversity), étalé en fréquence (time frequency) et étalé en temps et en fréquence (physical diversity) – afin d'assurer la fiabilité, la résistance, la mise en cascade, la souplesse de la source d’alimentation et la facilité d’utilisation. Au cœur de cette technique réside un réseau maillé intelligent, à algorithmes avancés et économe en énergie qui permettent des caractéristiques performantes indisponibles chez les autres fournisseurs WSN, incluant la gestion et l’optimisation déterministe de la consommation,  le formatage automatique et la technique d’auto-remaillage, l’échange à faible puissance de paquets de données et zéro collision, et la possibilité de mise en cascade pour des réseaux plus vastes, denses et lointains.

Deux standards de communication sont utilisés : la version SmartMesh IPTM est compatible avec le standard 6LoWPAN, qui procure un adressage natif IPv6 à chaque nœud. Les nouveaux produits compatibles SmartMesh WirelessHART IEC62591 doublent la durée de vie de la batterie par rapport à la première édition.

La famille SmartMesh est constituée de plusieurs produits qui simplifient le développement d’un système. Le système sur puce (SoC) LTC5800 possède un logiciel de réseau de capteurs, solide, dans un boîtier QFN de 72 broches, 10mm x 10mm, facile à intégrer. Le LTC5800 intègre tous les composants des circuits radio, comprenant un amplificateur de puissance et un

microprocesseur ARM Cortex M3 32 bits, requérant seulement alimentation, masse et une antenne pour une connectivité robuste. Les modules microcomposants (Motes) LTP5901/LTP5902 se montent facilement sur une carte de circuit imprimé PCB, pour montage en surface, qui suit les certifications FCC, CE et des circuits intégrés modulaires de radio. Le module LTP5901 possède une antenne interne, alors que le module LTP5902 comprend un connecteur d’antenne MMCX.

"Notre objectif premier est de permettre à nos clients de placer des capteurs partout où on doit glaner des données.  L’avènement des systèmes SmartMesh WirelessHART et l’ajout de réseaux IP de capteurs sans fil reflètent l’engagement permanent de Linear Technology vers cet objectif", souligne Joy Weiss, président du groupe de produits Dust Networks de Linear Technology.

Pour Bob Karaschnia, vice président, responsable du sans fil pour Emerson Process Management et de la ligne de produits SmartWireless, "Dust Networks est unique dans son orientation profonde de procurer simultanément des réseaux sans fil de très faible puissance et extrêmement fiables. Nous avons plus d’un milliard d’heures, avec succès, de fonctionnement des instruments SmartWireless d’Emerson, sur le terrain, utilisant les composants SmartMesh WirelessHART de Dust Networks. Nous sommes très enthousiastes par les promesses du LTC5800, procurant deux fois plus de durée de vie de la batterie et permettant de nouvelles applications pour le marché du processus industriel."

Mark Housley, CEO de Vigilent, indique que "l’environnement d’un centre de données est très dur pour les fréquences radio RF, et nos clients demandent que notre gestion de l’énergie et nos systèmes de données analytiques soient déployés avec un minimum de perturbations pour l'environnement informatique. Les détecteurs sans fil à base de produits Dust Networks aident à assurer que la technique de Vigilent continue à produire des solutions dans le cas d'instruments critiques et sans impact sur les fonctionnements du centre informatique."

SmartMesh WirelessHart a été conçu spécialement pour répondre aux demandes de faible consommation et de fiabilité du marché du processus industriel. Ces caractéristiques répondent

aux besoins de beaucoup d’applications diverses, et SmartMesh IP maintient des performances comparables tout en se conformant au standard 6LoWPAN.

Le professeur Steven Glaser, en liaison avec l’université de Californie, Berkeley, est responsable de l’ambitieux programme SierraNet (http://systems.berkeley.edu/wsn/), permettant la mesure de la température, de l’humidité, de la hauteur de neige, de l’humidité du sol et des niveaux de radiations solaires dans les environnements déportés utilisant les capteurs SmartMesh adéquats.

"Notre ambition est de procurer une gestion précise d’un environnement déporté pour assurer le suivi des états de l’alimentation en eau de la Californie. Avec un SmartMesh IP, le nœud de routage IPv6 permet de fonctionner avec une consommation moyenne inférieure à 50µA, SmartMesh IP représente un nouveau paradigme pour les réseaux de détection, combinant la facilité de la programmation par internet avec la longue durée de vie et la fiabilité des produits industriels de Dust Networks", dit-il.

La gestion de tous les réseaux de SmartMesh est centralisée, ce qui offre une sécurité complète et des possibilités de gestion du réseau. Le gestionnaire SmartMesh WirelessHART (LTP5903) peut contrôler jusqu’à 500 nœuds par réseau, les gestionnaires SmartMesh IP peuvent contrôler jusqu’à 100 nœuds par réseau, et plusieurs exemples de sous-réseaux SmartMesh peuvent être déployés côte-à-côte pour créer de très vastes réseaux.

Tous les détails sur les produits SmartMesh WirelessHART et SmartMesh IP, incluant Mote-on-Chip TM, les microcomposants modules et gestionnaires de réseaux peuvent être trouvés sur le site www.linear.com/products/wireless_sensor_networks.

 

Résumé des caractéristiques : famille LTC5800 & LTP5900

·         La synchronisation, les réseaux à canaux à saut de fréquence offrent une très faible consommation et une haute fiabilité dans les environnements sévères
·         Réseaux maillé à auto formatage et remaillage automatique
·         Intensité Rx : 4,5mA
·         Intensité Tx à 0dBm : 5,4mA
·         Intensité Tx à +8dB : 9,7mA
·         IEEE 802,15,4, 2,4GHz (2400 – 2483,5MHz) étalement de spectre à séquence directe
·         Cryptage AES 128 bits
·         Possibilité de mise à jour logicielle à la volée
·         Horodatage précis à moins d'une milliseconde, disponible à chaque nœud du réseau
·         Intégration complète des fonctions RF, dont l’amplificateur de puissance (PA) et le circuit d'accord balun et antenne
·         Processeur 32 bits ARM Cortex M3
·         Boîtier QFN 72 broches 10mm x 10mm (LTC5800)
·         Module PCBA, 42mm x 24mm (LTP5901) avec antenne puce embarquée
·         Module PCBA, 37,5mm x 24mm, (LTP5902) avec connecteur d'antenne MMCX
·         Gestionnaire de réseau WirelessHart LTP5903, module PCBA, 102,9mm x 55,6mm, avec connecteur d'antenne MMCX, 150mA sous environ 5V.

 

À propos de Linear Technology
Linear Technology Corporation, membre de l’indice S&P 500, conçoit, fabrique et commercialise une large gamme de circuits intégrés analogiques, de hautes performances, pour les majors compagnies, dans le monde entier, depuis trois décennies.  Les produits de la Compagnie constituent un pont essentiel, entre notre monde analogique et les électroniques  numériques des télécommunications, des réseaux, de l’industrie, de l’automobile, du médical, de l’instrumentation, grand public, et des systèmes militaires et de l’aérospatiale. Linear Technology produit des circuits pour la gestion de l’énergie, la conversion de données, le conditionnement de signaux, des circuits intégrés d'interface et RF, et des sous-systèmes µModule® et des réseaux de capteurs sans fil. Pour davantage d’informations, visiter le site : www.linear.com

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