Marché en pleine ébullition, lescomposants pour l'Internet desobjetssecherchent et sestandardisent deplus en plus. Leschiffres hmm IHI

sont très prometteurs en volume, poussant lesconstructeurs à innover pour tirerlescoûts vers le bas, mais aussila consommation électrique notamment.

ComposantsIoT :placeà lastandardisation

Si l'Internet des objets (IoT,pour « Internet of Things »)est devenu une expression àla mode, on oublie bien sou-vent la notion d'« objets »en elle-même. Sous le capotde ces différents produits,on retrouve(ra) des compo-

sants qui font bouillir une industrieen pleine consolidation. Le marchémême des professionnels, du mondedes semi-conducteurs, est en effer-vescence depuis plusieurs trimestresconsécutifs. Dernier événement endate : fin octobre, le géant américainQualcomm faisait main basse surNXP Semiconductors pour 47 mil-liards de dollars. Cette acquisitionn'est que la partie émergée de l'icebergpuisqu'avant cela, NXP avait justementavalé Freescale Semiconductors pour11,8milliards de dollars en mars 2015.Récemment, c'est SoftBank qui s'estoffert ARM pour 29,1 milliards d'eu-ros. De son côté, Intel s'était adjugéAltéra fin 2015, tout comme Avago

Technologies avait récupéré Broadcompour 37 milliards de dollars en février2016.

Si les industriels se battent pouracquérir des proies à coups de dizainesde milliards de dollars, c'estparce quele marché est prometteur. Et contraire-ment à ce que l'on pourrait penser deprime abord, c'est l'« IoT industriel »qui prend le pas sur le marché grandpublic qui lui, décolle sans pour au-tant atteindre des sommets. En 2015,plusieurs milliards de dollars de fondsprivés ont été investis dans les entre-prises spécialistes de l'Internet des ob-jets. Fait nouveau : 75% de ces investis-sements l'ont été pour des applicationsprofessionnelles, selon une étude ducabinet de conseils Convergence Cata-lyst. Rien qu'en 2015, le gouvernementaméricain a dépensé 8,8 milliards dedollars dans ces technologies, soit 20%de plus qu'en 2014. À Bruxelles, le sujetpassionne tout autant et des fonds sontaussi débloqués pour dynamiser lemarché. Idem en Chine, qui comptebien là encore devenir l'usine princi-pale du monde en matière de fabrica-tion des composants dédiés à l'IoT :

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127 milliardsde dollars en 2020La Chine s'attend à une explosiondu marché des objets connectésdans les prochaines années.

le pays s'attend à passer d'un marchéde moins de 80 milliards de dollarsen 2016 à plus de 127 milliards d'ici à2020.« Nous croyons que la maturationprogressive de l'écosystème, des plate-formes IoT, l'industrie et les applica-tions dédiées à l'industrie vont croîtreplus rapidement dans lefutur », estimenotamment Wang Yue, le directeur derecherche d'IDC en Chine.

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La technologie française FD-SOI taillée pour l'IoT

Conçue par le CEA-Leti, Soitec

et STMicro, FDSOI est une

« technologie de transistorsa film mince de siliciumtotalement déserté sur isolant(Fully-Depleted Silicon OnInsulator : FDSOI)». La bonnenouvelle ? Elle a été retenue

par l'américain Globalfoundries

qui a choisi d'investir sur cette

technologie en 12 nm. Elle

est extrêmement intéressante

pour les applications de l'IoT

car elle permet de diviser

la consommation électrique

jusqu'à 10 fois par rapport à

des technologies concurrentes ;

FinFet d'Intel en premier lieu.

« Bien qu'elle soit une plateformenumérique, la technologie FD-SOIoffre cette capacité d'intégrationde mémoire et d'élémentsanalogiques, ce qui n'est lecas de la technologie FinFET »,explique Marie-Noëlle Séméria,

directrice du CEA-Leti.

CONCEPTION D'UNOBJET CONNECTÉ:L'HISTOIRE TOMBE À PIQLa conception d'un objet

connecté est une discipline

relativement nouvelle, mais

elle répond à des critères et

méthodologies que connaissent

bien les ingénieurs. Pour

un capteur dédié au sport

comme celui du français

PIQ, il faut compter environ

une soixantaine de semaines

pour sa conception de A à

Z, de la phase de pré-étude

à la phase industrielle ; cela

inclut les phases de concept,

design, conception mécanique,

électronique, packaging et

les développements logiciels

qui ont lieu simultanément et

nécessitent une synchronisation

entre les différentes équipes

métier. « Les éléments clés dela conception sont tout d'abordle choix des composants », nous

explique Fernando Romao,

directeur de la technologie de

PIQ. Parmi les premiers, on

trouve notamment la finesse

de gravure des composants

car « la miniaturisationa permis de réduire laconsommation », rappelle-t-il, sans oublier le coût !

« Souvent nous faisons deschoix de design produits alorsque le choix des composantsn'est pas finalisé ! Cela s'avèrenécessaire pour paralléliser lesdifférentes étapes du planningde développement. On consultebeaucoup les fournisseurs,qui sont de grandes sourcesd'informations, car ils effectuentla synthèse des demandes du

marché », ajoute-t-il. Après

cette phase, vient la mise

en œuvre des critères

de sélection en testant

quand c'est possible

des kits d'évaluation

« Nous vérifionsles performanceset que telcomposant estbien compatible

avec tel autre »,explique Fernando

Romao. Vient ensuite la phase

de construction de prototypes

fonctionnels, puis plus tard la

phase clé de qualification qui

est une véritable « phase de

torture ». « La qualification estréalisée après chaque étape clef:prototypage, préséries... afinde s'assurer de la qualité et duniveau de conformité du produitmis sur le marché ». Entermes decomplexité de conception, pour

le directeur de la technologie de

PIQ, « l'équation a tendance à sesimplifier : à titre d'exemple ontrouvait 1500 composants dansles premiers téléphones mobiles.Ensuite nous sommes rapidementdescendus à 150,puis 100environ ». Les objets connectés

vont bénéficier d'un phénomène

comparable car le marché et les

besoins se standardisent. De

nouvelles fonctionnalités seront

à terme directement intégrées

dans les microcontrôleurs dédiés

aux objets connectés, comme

notamment le NFC : « Une pucequi rassemblerait toutes lestechnologies requises ? Oui,dès lors que le marché seramature : je vois cela dans unhorizon de 2 ans », conclut-il.

Ces chiffres prometteurs et verti-gineux laissent rêveur, et expliquentmieux pourquoi les investissementsmassifs apparaissent de part et d'autredu globe. Par ailleurs, l'Internet desobjets est devenu un relais de crois-sance, une sorte de passage obligépour rebondir sur le déclinant mar-ché des smartphones et des tablettes.« Contrairement au marché des smart-phones, l'IoT est un \thème\, mais pasvraiment un marché en tant que tel.Quand on entre dans le détail, on serend compte qu'il est très segmenté :marché des transports, santé, mesures/metering, etc. Du fait de cette fragmen-tation, les plus petits acteurs vont aussipouvoir exister et mieux évoluer », ex-plique Georges Karam, pdg et fonda-teur du français Sequans.

DES BESOINS VERTICAUXDe nombreux chiffres circulent sur levolume d'objets connectés qui seront

en circulation dans quelques années.L'équipementier Ericsson, dans sondernier rapport sur la mobilité, estimequ'il y en aura 28 milliards en 2021,mais il fait une distinction intéres-sante entre objets connectés grandpublic (12 milliards) et professionnels(16 milliards). Par ailleurs, il souligneégalement que deux secteurs seront lesmoteurs de l'industrie : l'automobile etla télémétrie. Toutefois, les construc-teurs de composants voient plus loin.

« Nous voyons d'ores et déjà trois besoinsverticaux pour les mondes des trans-ports, de l'industrie et de la vidéo,nous explique Jonathan Luse, GeneralManager of Roadmap Planning andProduct Line Management for Intel'sInternet ofThings Group (IOTG). Quelque soit le cas d'utilisation, nous distin-guons d'autres éléments inhérents quesont la latence, l'intégration (IT/OT)ainsi que la sécurité et la confiance ».

Ce n'est donc pas un hasard si Intel

« Pour moi, sur le marché de l'IoT, la connectivitéreprésente le moyen pas la fin. La finalité,c'est de changer le modèle économique desentreprises grâce à la connectivité »

Georges Karam, pdg et fondateur de Sequans

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ENQUÊTE

« Pour nous le marché est déjà mature etidentifiable en termes d'opportunités. Mais il fautbien distinguer que le marché est scindé en deux,entre les technologies LPWA et cellulaires »

Jean Varaldi, Senior Business Développement Director chez Qualcomm

La gamme deprocesseur 3900d'Intel, pensée

pour l'Internetdes objets

a présenté ses premiers processeursdédiés au monde de l'Internet desobjets : la série Intel Atom E3900« a été construite depuis une feuilleblanche directement parles équipes del'entité IoT », ajoute Jonathan Luse.La famille compte en fait 3 modèlesde chipset (E3930, E3940 et E3950),tous gravés en 14 nm. Destinés àrépondre à plusieurs besoins, ilsintègrent tous un GPU et « des tempsde latence très faibles : par exemplepour une utilisation de synchroni-sation des bras mécaniques dansl'industrie, nous devons être capabled'atteindre une latence de l'ordre dela milliseconde ».

Évidemment, ARM n'est pas enreste et a quant à lui présenté uneplateforme SaaS baptisée « ARMmbed Cloud ». Sa principale fonctionsera de gérer la configuration et laconnexion des appareils IoT sur puceARM ou non. Il semble donc que cene soit que la première réaction duspécialiste des architectures RISCdepuis le rachat de son gros clientNXP Semiconductors par Qual-comm. Attendu au tournant (ce n'estrien de le dire), ce dernier a lui aussienfin dégainé son premier chipset

dédié à l'IoT. « Pour nous le marchéest déjà mature et identifiable entermes d'opportunités. Mais il fautbien distinguer que le marché estscindé en deux entre les technologiesLPWA (Low Power Wide Area) etcellulaires (2G-3G-4G et bientôt 5G).Ce n'est qu'en 2016 que le marchés'est mis d'accord sur des spécifica-tions pour le marché de l'IoT cellu-laire. L'écosystème est actuellementen ordre de marche », résume JeanVaraldi, Senior Business Dévelop-pement Director chez Qualcomm.Entre technologies LPWA (Sigfox,Qowisio, LoRa, etc.) et cellulaires,l'équipementier américain a doncfait son choix : « Les cellulaires sontles plus universelles en termes deconnectivité, et pour nous il est pluspertinent de s'appuyer dessus». C'estdonc fort de ce constat que Qual-comm a dévoilé son premier compo-sant pour l'IoT. Baptisé MDM9206,c'est un chipset « qui permet d'avoirune très bonne couverture, d'allerloin dans les bâtiments », mais ausside consommer très peu ; on évoqueune autonomie de 18 à 24 mois. Leproduit fonctionne sur la bande 800MHz. Il est aussi compatible avec la2G et comprend concrètement unmodem, un processeur applicatif« avec un environnement de logi-ciels sur base Linux ainsi qu'un SDKpour que des tiers puissent y dévelop-per un service ou une application »,ajoute Jean Varaldi.

L'ÉVOLUTION DES COMPOSANTS« Nous sommes passés d'une logiquede on a une logiquede on a C'est ce quinous permet de maîtriser les coûts »,estime pour sa part Georges Karamlequel dispose lui aussi de sa gamme« Monarch ». Cette famille deproduits symbolise la logique d'uni-fication sur une seule et même pucede plusieurs équipements. « Cettepuce embarque la bande de base(le modem), la radio (transceiver) etl'unité degestion de l'alimentation. Ilresteà ajouter le -end » commel'ampli et le switch », poursuit-il.

Comme Sequans, tous les concep-teurs de chipset pour le monde del'IoT sont entrés dans une tendancequi tend donc à la miniaturisation età l'unification sur une même base deplusieurs éléments. C'est pourquoil'intégration sera le futur enjeu dusecteur : de plus en plus d'applica-tions ont recours aux « trackers » etont besoin de géolocalisation, il estdonc logique que l'industrie s'in-terroge sur la possibilité/nécessitéd'intégrer le GPS sur la même puceque le reste des équipements. « Pourmoi sur le marché de l'IoT, la connec-tivité représente le moyen pas la fin.La finalité, c'estde changer le modèleéconomique des entreprises car grâceà la connectivité, on va changer lemodèle pour apporter plus de ser-vices », prophétise d'ailleurs GeorgesKaram.

L'INNOVATION BOUSCULE L'IOTLe marché devra aussi affron-

ter une sérieuse baisse des prix descapteurs IoT dans les années à venir.Pour la banque Goldman Sachs, leprix moyen d'un composant était de1,50 dollar en 2004, et devrait chuterà 0,30 dollar d'ici 2020. Mais d'autresinnovations pourraient aussi venirbousculer le monde de l'IoT : l'auto-nomie et la gestion de l'alimentationreprésentent autant de sujets trèsimportants pour les fournisseurs. « Lareprogrammation à distance transfor-mera le secteur de l'IoT de telle manièrequ'il deviendra comme l'informatiquetraditionnelle, en permettant aux objetsd'utiliser des applications comme lefont les wearables ou les smartphones.Désormais, les systèmes RFID vontentrer dans l'écosystème de l'informa-tique moderne », analyse Aaron Parks,chercheur chez Sensor Labs, une entitéde l'Université de Washington. Ellevient en effet de présenter des travauxprometteurs quant à l'autonomie desobjets connectés, en collaborationavec l'Université de technologie deDelft aux Pays-Bas. Il s'agit d'unsystème qui peut être repro-grammé à distance, mis à jouret alimenté par la technologieRFID (Radio Frequency IDenti-fication). Pour cela, ils travaillentavec le protocole de communica-tion WISP : selon les chercheurs, lesobjets connectés pourraient ainsiavoir des durées de vie de plusieursdécennies... Des tests sont parailleurs en cours pour vérifier lapossibilité d'intégrer ledit protocoledans un environnement IoT déjàopérationnel. • ELIOT SMITH

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