Eh bien, c’est encore cette période de l’année. Les vacances approchent à grands pas et votre humble ingénieur UWB est, « multitâche » entre les réunions et essaie de faire quelques achats des fêtes. Regardons par-dessus son épaule et entrons un peu dans son esprit, d’accord ? Cela pourrait être amusant !
Vous parcourez lentement les listes de souhaits de votre famille avec un sentiment d’appréhension, car vous savez déjà ce qui s’en vient. Des gadgets électroniques au sommet de chaque liste, chacun conçu pour les immerger sans fil dans le divertissement et les médias à la vitesse de Bluetooth.
Ce qui n’est pas très rapide. Et c’est tout le problème.
Vous – l’humble ingénieur UWB !* – savez que la prochaine génération de gadgets sans fil sera bien meilleure que ce qui est disponible aujourd’hui. Vous voulez rendre la famille heureuse et respecter leurs souhaits, mais en même temps, vous n’êtes pas vraiment enthousiaste à l’idée d’investir dans un tas d’appareils Bluetooth du début du siècle. Pas avec la technologie UWB qui frappe à la porte.
ÉLÉMENT #1 DE LA LISTE DE SOUHAITS – AUDIO DE HAUTE QUALITÉ
Et bien sûr, ils sont là : des écouteurs sans fil sur presque toutes les listes de souhaits. Les écouteurs sont fondamentalement indispensables de nos jours, et votre famille semble les utiliser. Certains de ces membres de la famille sont assez vieux pour se rappeler à quel point la musique sonnait incroyable avant qu’elle ne soit compressée pour une transmission sans fil Bluetooth avec perte. Ils se contentent sciemment de moins maintenant en termes de son, et ils comptent en partie sur votre sens aigu de la conception sans fil pour remettre les choses en ordre avec la connectivité UWB qui offre des débits de données extrêmement rapides et tout au long. Aucune compression requise.
Les plus jeunes commencent tout juste à se lancer dans la musique, et vous êtes ravi de voir quelques-uns d’entre eux avoir des disques vinyles sur leurs listes. Ne vous inquiétez pas, les enfants, les grandes expériences musicales ne sont pas seulement une chose du passé…
Attendez, quelqu’un a-t-il vraiment mis des écouteurs filaires sur sa liste de souhaits ? Ils ne peuvent certainement pas être sérieux. Vous regardez de plus près. Ouais, c’est la liste de ton frère, et il se fout de toi à 100 %. Vous allez lui donner du charbon.
Dans tous les cas, vous vous engagez pour le moment sur les écouteurs Bluetooth car tout le monde en a besoin. Et pour une fois la famille est d’accord sur quelque chose.
Oncle Walt a des haut-parleurs sans fil sur sa liste de souhaits. Là encore, vous déplorez les compromis de la qualité du son sans fil Bluetooth, alors que les haut-parleurs sans fil compatibles UWB seront infiniment meilleurs. Et avec Oncle Walt, vous ne vous engagez pas seulement à lui procurer des haut-parleurs ; vous vous engagez également à une visite d’une heure chez lui pour aider à les installer. Il n’y a pratiquement aucune chance qu’il trouve par lui-même le positionnement et la disposition optimaux de ces choses. Mais il sait que vous le pouvez !
UWB automatisera essentiellement ce processus, permettant des haut-parleurs sans fil «auto-conscients» qui facilitent la configuration et le positionnement, dès la sortie de la boîte. Oncle Walt devra attendre encore un peu.
ÉLÉMENT #2 DE LA LISTE DE SOUHAITS – JEU À LATENCE EXTRÊME FAIBLE
Maintenant pour les joueurs de la famille, et en particulier Chris. Chris est un joueur fanatique, et vous avez l’impression qu’elle a entendu une chose ou deux sur les avantages du sans fil UWB pour les joueurs en fonction des questions qu’elle vous a posées. De combien cela réduira-t-il sa latence ? Tellement. Remarquera-t-elle la différence de performances ? Avec certitude. À quoi ressemble l’expérience audio ? Beaucoup mieux.
Chris était ravi lorsque vous lui avez dit que des souris sans fil 2K Hz et même 4K Hz pouvaient être obtenues avec la connectivité UWB. Vous pensiez qu’elle apprécierait le conseil d’initié et qu’elle vous calmerait peut-être lors de votre prochain match. Mais elle ne l’a pas fait. Et vous ne pouviez pas vous empêcher de remarquer que les autres membres de la famille sortaient discrètement de la pièce pendant votre conversation captivante sur les taux d’interrogation en Hz et le dépassement de fréquence.
Quoi qu’il en soit, Chris vous surveillera de près lorsque les cadeaux seront déballés. Cela fait des mois qu’elle parle de l’UWB à ses amis joueurs. Et elle a l’intention d’écraser chacun d’entre eux lorsque son nouveau casque et clavier UWB arriveront.
ÉLÉMENT #3 DE LA LISTE DE SOUHAITS – LUNETTES ET LUNETTES AR/VR POUR LE MÉTAVERSE
Plus bas dans les listes de souhaits… on dirait que quelqu’un demande un casque VR. Vous vous accordez un moment pour fantasmer sur ce que pourraient être les appareils AR/VR/XR s’ils étaient alimentés par UWB au lieu de Bluetooth. En attendant, il n’y a aucun moyen que vous dépensiez des centaines de dollars sur un ensemble de lunettes « VR » qui vont juste ramasser la poussière lorsque l’expérience « entièrement immersive » promise n’est même pas à distance comme annoncé. Pas avec Bluetooth, ce n’est pas le cas. Ce n’est pas possible.
Si nous avons appris quelque chose de toutes les discussions récentes sur le «métaverse», c’est que les appareils XR comprenant nos réseaux personnels (PAN) à l’ère du métaverse nécessiteront une connectivité sans fil avec un débit de données extrêmement élevé, une latence ultra-faible et une percée. efficacité énergétique pour prolonger la durée de vie de la batterie de l’appareil entre les recharges. Ces attributs sont essentiels au métaverse, où la réactivité virtuelle en temps réel est primordiale.
… Et en parlant de clés, tout le monde en perd toujours ! Celui-ci est une évidence et vous offrez des étiquettes de positionnement compatibles UWB à toute votre famille pour les attacher à leur clé de voiture.
SPARK Microsystems a de nouveau fait la une des journaux ces dernières semaines, et nous apprécions la réponse positive de nos clients, fans et abonnés !
Depuis notre siège social en Amérique du Nord, nous avons annoncé un nouveau réseau de vente et d’assistance pour les marchés d’Europe, du Moyen-Orient et d’Afrique (EMEA), composé à la fois de ressources de vente et d’assistance technique locales européennes de SPARK Microsystems, ainsi que de représentants des fabricants dans chaque région. Et nous avons annoncé deux partenariats de distribution dans la région Asie-Pacifique (APAC). SPARK Microsystems sera représenté par Skysoon en Chine et Edom à Taïwan, en Grande Chine, en Inde, en Corée, au Japon et en Asie du Sud-Est.
Pourquoi ici et pourquoi maintenant ? SPARK Microsystems s’engage à assurer une forte présence commerciale et d’assistance pour nos clients sur tous les marchés à forte valeur ajoutée. Mais l’intérêt pour la technologie sans fil UWB est en plein essor dans ces deux régions en particulier, et il est facile de comprendre pourquoi : ce sont les portes d’entrée vers des marchés commerciaux massifs où le potentiel de l’UWB peut être libéré à grande échelle.
TITANS DE L’INDUSTRIE
Bien que nous ne puissions pas encore divulguer les détails de nos engagements avec nos clients, nos conversations avec eux ont tendance à tourner autour de sujets d’intérêt particulier pour le groupe de fournisseurs de technologies puissants résidant dans leur arrière-cour.
L’EMEA abrite bien sûr bon nombre des plus grands fournisseurs industriels et automobiles au monde, où les opportunités UWB respectives dans les capteurs IoT/IIoT et l’entrée de véhicule sans clé sont importantes. Les systèmes de localisation en temps réel (RTLS) restent un domaine d’intérêt majeur pour l’activation de l’UWB dans la région EMEA, et de même, l’UWB touche une corde sensible parmi les ingénieurs du son de la région ciblant les écouteurs sans fil, les haut-parleurs, les technologies de « son surround » et d’autres applications où prime le son est un argument de vente majeur.
Et si jamais vous voulez voir un designer industriel vraiment excité, il y a une conversation dans l’industrie en ce moment sur la façon dont l’UWB ultra-basse consommation ouvre la porte aux capteurs sans fil et sans batterie alimentés par rien de plus que la lumière intérieure ambiante, ou même vibrations ou chaleur corporelle. UWB est une technologie vraiment révolutionnaire, et son effet d’entraînement pour les technologies de capteurs avancées changera également la donne.
XR : LE FUTUR DE L’ÉLECTRONIQUE GRAND PUBLIC
Dans la région APAC, SPARK Microsystems est arrivé à un moment charnière sur le marché très concurrentiel de l’électronique grand public, où des innovations majeures dans les technologies de jeu, d’audio et de positionnement convergent vers la technologie AR/VR/MR de nouvelle génération – et au-delà vers les applications XR dans le métavers de demain. UWB est une technologie habilitante clé pour ces applications, offrant un débit de données à haut débit que Bluetooth ne peut pas, avec des ordres de grandeur de latence et de consommation d’énergie plus faibles pour les appareils ultra-réactifs conçus pour une utilisation prolongée entre les charges de la batterie.
Bluetooth nous a assez bien servi pour les appareils électroniques grand public et les applications de réseau personnel (PAN) au cours de ses décennies de domination, mais Bluetooth n’a pas été conçu avec les applications XR à l’esprit. Cela nous a permis de « couper le cordon » pour la première fois, ce dont nous sommes reconnaissants, mais cela nous a coûté cher en qualité audio/multimédia. Avec UWB, nos communications à courte portée peuvent enfin être livrées à grande vitesse, non compressées – sans aucun fil nécessaire – et c’est essentiel pour l’avenir de XR.
Quelle est l’ampleur de l’opportunité XR en Asie ? Selon certains experts, le marché Asie-Pacifique XR augmentera de 49 % sur la période 2020-2026 avec une capitalisation boursière totale adressable de 288,2 milliards de dollars dans la seule région APAC.
Nous vous tiendrons au courant des initiatives stratégiques de SPARK Microsystems dans la région EMEA, APAC et ailleurs dans les mois à venir, alors que l’innovation et l’adoption de l’UWB continuent de s’accélérer dans le monde entier. Partout où les PAN peuvent être suralimentés et/ou les capteurs IoT peuvent fonctionner presque sans frais, SPARK UWB peut aider à y arriver.
Pour plus d’informations sur notre réseau mondial de distributeurs et de représentants commerciaux, n’hésitez pas à visiter notre page Contactez-nous
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Dans l’histoire en cours de l’Ultra-Wideband, telle que racontée à travers les pages (virtuelles) de SemiWiki, nous avons retracé les changements fondamentaux dans le chemin évolutif de l’UWB au cours de 100 ans d’innovation. La radio Impulse, le précurseur de l’UWB, a fait ses débuts en tant que signal de détresse pour le R.M.S. Titanic, présageant des courants difficiles. Un siècle plus tard, les plus grandes puissances technologiques du monde injectent ensemble des milliards de dollars dans la technologie UWB.
Pour le chapitre le plus récent – mais en aucun cas le dernier – de l’histoire, nous vous invitons à lire la partie 6 de l’histoire de l’Ultra-Wideband, où les «applications tueuses» d’UWB sont révélées dans leur intégralité.
Il y a eu du drame, de l’intrigue et du suspense en cours de route, une histoire avec un point culminant passionnant. UWB a connu une odyssée vers l’omniprésence du marché, avec de nombreux rebondissements. C’est vraiment toute une histoire de technologie.
L’équipe de SPARK Microsystems est honorée d’avoir joué un rôle clé dans la rédaction de l’histoire d’UWB – au sens figuré et au sens propre – et nous sommes reconnaissants à l’équipe de SemiWiki de nous avoir donné cette opportunité. Au fur et à mesure que l’histoire d’UWB continue de se dérouler, nous continuerons à raconter ses nombreux jalons et chapitres.
Surveillez cet espace pendant que nous faisons l’histoire.
Dans les articles de blog précédents, nous avons mis en évidence certaines des applications phares ciblées par la connectivité sans fil à courte portée ultra large bande (UWB) – écouteurs audio sans fil, casques de jeu, appareils AR/VR, lunettes intelligentes, positionnement et suivi, pour n’en nommer que quelques-uns. .
Quel est le point commun entre tous ces appareils ? Ce sont toutes des technologies habilitantes de base pour la réalité étendue (XR), un sur-ensemble de la réalité augmentée (AR), de la réalité virtuelle (VR) et de la réalité mixte (MR).
Ces technologies indiquent un avenir où la XR est omniprésente dans nos vies, ce qui explique pourquoi nos meilleurs innovateurs s’efforcent si fort de déchiffrer le code qui déverrouille enfin la XR pour une consommation commerciale de masse. Les analystes ont prévu que XR pourrait apporter un coup de pouce de 1,5 billion de dollars à l’économie mondiale d’ici 2030, observant que « la technologie XR peut bénéficier à pratiquement toutes les industries ».
XR est une grande entreprise construite sur une technologie révolutionnaire, destinée à exploiter tous nos sens pour offrir des expériences ultra-immersives comme nous n’en avons jamais connu auparavant. Entièrement réalisé, XR intègre nos capacités sensorielles pour le toucher, la vue et le son. Les trois sens doivent être pris en compte, mais pour les besoins de ce blog, nous aimerions approfondir le sujet du son.
INNOVATION AUDIO
La qualité et la clarté audio sont bien sûr une préoccupation primordiale en ce qui concerne XR, et UWB est des ordres de grandeur plus performants que Bluetooth car il n’est pas nécessaire de compresser le signal audio avec UWB. Pour la qualité sonore, UWB est largement supérieur au Bluetooth car il permet un débit de données 10 fois supérieur.
Mais il y a un autre avantage crucial que l’UWB apporte à la table en matière d’audio, et il est extrêmement important pour l’avenir de XR : l’audio spatial.
Nous entendons de plus en plus parler de l’audio spatial sous une forme ou une autre ces dernières années, et cela signifie différentes choses pour différentes personnes selon l’application.
Pour le divertissement cinématographique et télévisuel, l’audio spatial s’est largement manifesté sous la forme de techniques de « son surround » qui apportent une profondeur dynamique – et une hauteur – au paysage sonore pour une expérience audio plus réaliste. C’est une approche utilisée dans le mixage sonore des films ces dernières années, peut-être plus particulièrement avec Dolby Atmos, qui à son tour a été autorisé à être utilisé dans la première offre audio spatiale d’Apple.
Dans le monde du jeu, l’audio spatial permet aux joueurs de repérer les ennemis et les autres éléments du jeu de tous les côtés et d’y réagir plus rapidement. L’audio spatial peut considérablement améliorer les performances de jeu en garantissant que les signaux audio de position cruciaux sont facilement perceptibles.
Pour les auditeurs de musique, les avantages des écouteurs équipés de l’audio spatial sont comme la différence entre la vidéo 2D et 3D en ce sens qu’ils ajoutent une toute nouvelle dimension. Vous avez vraiment besoin de l’entendre par vous-même pour saisir pleinement la transformation. Plutôt que d’être limité à des canaux discrets – comme un canal gauche et droit, comme avec la stéréo – le son est projeté et déplacé dans un espace audio 3D. Il simule plus de profondeur et de largeur dans le mixage sonore pour que les musiciens et les ingénieurs du son puissent travailler leur magie.
Pour les appareils AR/VR et les lunettes intelligentes, l’audio spatial peut être utilisé pour faire sonner les objets virtuels comme s’ils étaient juste à côté de nous dans le monde réel, avec des implications pour un large éventail d’applications d’assistance. L’emplacement spécifique du son fournit des conseils extrêmement précieux sous la forme d’invites et d’indices qui nous guident sur notre chemin et/ou nous alertent sur les objets et les activités qui nous entourent.
LA RÉALITÉ ÉTENDU DÉPEND DU SON
Pour toutes ces applications – en dehors de la valeur de divertissement – l’audio est essentiel pour établir le positionnement spatial, l’orientation relative et d’autres repères. Il joue un rôle majeur en aidant les utilisateurs à établir une conscience de la situation, et c’est précisément pourquoi il est si important pour les applications XR d’aller de l’avant. Nous ne pouvons pas nous déplacer librement dans les environnements virtuels du futur de manière informée si nous ne pouvons pas sentir la profondeur dans toutes les directions. L’audio spatial nous donne cette capacité.
La technologie UWB de SPARK permet un débit de données extrême qui est parfait non seulement pour diffuser de l’audio non compressé de haute qualité, mais également pour diffuser des données d’unité de mesure inertielle (IMU) à faible latence pour permettre à ces algorithmes audio spatiaux d’opérer leur magie. Étant donné que ces données de capteur riches peuvent désormais être transmises à une latence aussi faible avec UWB, cela pourrait également déplacer la charge de traitement des écouteurs vers la source/dongle, ouvrant la porte à des économies d’énergie accrues pour les écouteurs sans fil à l’avenir. Cette approche pourrait également prendre en charge des algorithmes plus complexes exécutés sur la source/le dongle, permettant une utilisation beaucoup plus longue entre les recharges et une spatialisation encore meilleure.
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L’évolution lente mais régulière de la technologie AR / VR a fait des gros titres accrocheurs au fil des ans. Des «lunettes intelligentes» aux casques AR / VR complets, de nombreux progrès ont été réalisés pour faire avancer cette technologie vers la commercialisation grand public – avec beaucoup de fanfare.
En témoigne la collaboration récemment annoncée entre Facebook et EssilorLuxottica, et le lancement de leurs lunettes intelligentes Ray-Ban Stories. C’est une nouvelle étape dans la longue et laborieuse maturation de la technologie AR/VR, et un rappel du chemin parcouru en tant qu’industrie depuis les débuts de l’AR/VR.
C’est aussi un rappel du chemin qu’il nous reste à parcourir.
Facebook lui-même s’est efforcé de définir les attentes des consommateurs de manière appropriée, en délimitant soigneusement ce que Ray-Ban Stories peut et ne peut pas faire efficacement aujourd’hui. Ils sont principalement conçus pour les applications qui peuvent tirer parti de la caméra, du microphone et des haut-parleurs intégrés de l’appareil. Mais ils ne prennent pas en charge les fonctionnalités AR ou VR par un effort d’imagination – il n’y a pas de capacité d’affichage tête haute, par exemple – et ils ne seront pas confondus de si tôt avec les casques Oculus AR/VR de Facebook.
Et c’est une bonne chose. En effet, le plus grand compliment fait aux Ray-Ban Stories dans de nombreuses revues de produits médiatiques est que les Ray-Ban Stories… ressemblent en fait à des lunettes ordinaires. Cela peut sembler une réalisation triviale au premier abord, mais il s’agit en fait d’un grand pas en avant dans la courbe de développement des lunettes intelligentes/AR/VR. C’est un exploit majeur de simplement entasser toute cette technologie dans une monture de lunettes élégante et de taille standard !
Pour compliquer ce défi, chaque nouvelle fonctionnalité de l’appareil introduit une taxe correspondante sur la durée de vie de la batterie de l’appareil – une considération qui doit être soigneusement pesée lors de la spécification/conception de l’ensemble de fonctionnalités et de l’alimentation pour tout appareil compact et portable. On dit que la batterie de Ray-Ban Stories offre une autonomie d’une journée. Mais comme pour tous les appareils portables, le kilométrage peut varier en fonction du type d’applications que vous utilisez. Si vous utilisez vos Ray-Ban Stories pour le streaming audio continu, par exemple, la durée de vie prévue de la batterie est plus proche de trois heures.
UN NOUVEAU CHAPITRE
Ray-Ban Stories, comme les lunettes de Snap Inc, sont les dernières et les plus importantes entrées sur le marché dans une catégorie de produits largement lancée par Google avec ses lunettes intelligentes Google Glass, introduites il y a près de dix ans. Il s’agissait pour le moins d’une initiative/expérience de produit de courte durée, mais l’industrie en a tiré de nombreuses leçons importantes. Et c’était probablement le but.
Il est universellement reconnu que la réalisation d’une véritable technologie AR / VR n’est pas exactement au coin de la rue. Cela restera une promesse qui est en grande partie non tenue jusqu’à ce que toutes les technologies de support soient réunies pour le permettre.
Entre autres choses, la réalisation de la technologie AR / VR nécessitera un énorme bond en avant dans l’efficacité du traitement CPU / GPU afin d’exploiter et d’administrer efficacement d’énormes volumes de contenu vidéo et de jeu continu en résolution HD en temps réel. Des techniques sophistiquées de fusion de capteurs doivent également être développées afin d’orchestrer les flux de données vers et depuis nos yeux, nos oreilles et nos doigts. Ce profil de capteur/processeur, à son tour, nécessite une approche prudente de la puissance et de la dissipation thermique, avec des implications en aval pour la taille du système, etc.
Le matériel AR/VR nécessitera également une communication sans fil à bande passante ultra-élevée et à faible latence qui est bidirectionnelle entre l’utilisateur et le ou les appareils – une capacité qui est à des années-lumière au-delà de ce qui est possible avec la connectivité sans fil Bluetooth aujourd’hui. Les lunettes et casques AR/VR devront également être extrêmement économes en énergie s’ils doivent être utilisés pendant de longues périodes entre les charges de la batterie. Notamment, si leur facteur de forme doit rester attrayant pour une utilisation continue, par opposition aux appareils AR/VR encombrants actuels sur le marché, des limitations de taille de batterie très strictes exacerberont le besoin d’un système économe en énergie, couvrant l’affichage, la communication, les fonctions de traitement et plus.
Ce sont ces dernières mesures de performance où UWB – et SPARK en particulier – sont idéalement positionnés pour exceller au sein de la prochaine génération de lunettes et de périphériques intelligents/AR/VR. Les gains de débit de données multipliés par 10 fournis par UWB par rapport à Bluetooth s’avéreront sans aucun doute un atout majeur pour les futures initiatives de développement de matériel AR/VR. La réduction de 60X de la latence et l’amélioration de 40X de l’efficacité énergétique que les émetteurs-récepteurs SPARK UWB fournissent à cette fin sont ce qui les rend si exceptionnellement attractifs pour le marché AR/VR à l’avenir.
BÉBÉ PAS VERS UN SAUT DE GÉANT
Soyez assuré que dans l’évolution progressive vers la véritable technologie AR / VR, il y aura de nombreuses autres introductions de produits comme Google Glass, Snap Inc’s Spectacles et Ray-Ban Stories dans les années à venir. Mais ces produits ne feront qu’évoquer le plein potentiel de ce qui peut être réalisé dans le domaine technologique AR/VR du futur. Et par conséquent, des produits comme ceux-ci vont probablement aller et venir assez rapidement – et assez souvent – jusqu’à ce que la technologie AR/VR soit enfin pleinement réalisée.
Mais en aucun cas ces produits ne doivent être considérés comme des échecs. La course à la réalisation de la technologie AR/VR est un marathon, pas un sprint. Les titans de l’industrie comme Google et Facebook reconnaissent que la réalité augmentée/réalité virtuelle est le Saint Graal du divertissement multimédia et des jeux pour sa capacité anticipée à nous immerger complètement dans un contenu numérique personnalisable à l’infini.
Le butin qui attend les vainqueurs du marché est plus qu’alléchant, et ils ne se reposeront pas tant qu’ils n’y seront pas. UWB jouera sans aucun doute un rôle clé en cours de route, et SPARK fera sa part pour aider à intégrer la réalité augmentée et la technologie de réalité virtuelle dans la réalité réelle.
Vous n’avez pas besoin d’être un audiophile pour être déçu de la qualité sonore de vos écouteurs ou oreillettes sans fil.
Si vous ne l’avez pas fait récemment – ou peut-être que vous ne l’avez jamais essayé du tout – attachez une paire d’écouteurs filaires grand public modernes à vos oreilles, puis comparez cette expérience sonore avec à peu près tous les écouteurs/écouteurs sans fil Bluetooth disponibles aujourd’hui, même la variété premium. Quelle que soit la source sonore, la qualité sonore du casque filaire est nettement supérieure et elle n’est même pas proche.
En tant que consommateurs, nous avons fait un compromis majeur il y a de nombreuses années avec l’arrivée des écouteurs sans fil connectés par Bluetooth. Dans l’ensemble, nous étions prêts à regarder au-delà des lacunes évidentes de la qualité audio parce que nous étions – pour la toute première fois ! – libre d’écouter de la musique et d’autres divertissements audio sans aucun fil. N’étant plus physiquement attachés à une source sonore, nous étions enfin libres de profiter de la musique en déplacement. C’était un nouveau niveau de mobilité de divertissement.
C’était l’état de l’art en 1999, au tournant du siècle. Les innovations technologiques RF que nous avons réalisées depuis lors sont stupéfiantes dans leur ambition et leur portée, nous donnant la possibilité de nous connecter avec presque n’importe quelle personne ou appareil n’importe où dans le monde en un instant.
Et pourtant, nous ne pouvons toujours pas transmettre de la musique au son exceptionnel à nos oreilles sans fil ?
Notre appétit pour l’audio de haute qualité n’a pas diminué d’un pouce depuis l’aube du Bluetooth – il n’a fait que se renforcer. Soyez témoin de la popularité croissante des disques vinyles, par exemple, et de ce que cela dit sur notre demande refoulée d’expériences musicales plus riches et plus détaillées qui vont bien au-delà de l’audio mince et compressé numériquement que nous avons été obligés de nous débrouiller.
Et ce n’est pas seulement la nostalgie d’une époque révolue – la majorité du public acheteur de disques est composée de milléniaux qui n’ont jamais connu le vinyle à son apogée – ils savent simplement intuitivement qu’ils ont manqué de la bonne musique.
Cela témoigne également de notre désir d’expériences d’écoute plus longues qui retiennent toute notre attention, livrées de la manière dont nos artistes musicaux préférés les entendaient. Cette tendance s’est également manifestée avec les principaux services de streaming en ligne, où les clients peuvent désormais choisir des services de diffusion de musique haute résolution premium disponibles dans des formats sans perte et même master – comme si vous étiez là dans la cabine d’enregistrement.
Apple surveille également ces tendances de près et a récemment lancé un service de musique haute fidélité disponible avec Apple Music. Il comprend des options de qualité audio sans perte (24 bits/48 kHz ou qualité CD) et haute résolution sans perte (192 kHz)… avec une mise en garde importante, comme l’a noté l’équipe d’Apple Insider : « Tous les utilisateurs peuvent profiter d’une qualité audio sans perte musique sans matériel supplémentaire, mais les écouteurs ou haut-parleurs connectés doivent prendre en charge la lecture sans perte.
La technologie sans fil Bluetooth est intrinsèquement inadéquate pour fournir une musique et un son riches et de haute qualité. Il est limité à une bande passante très étroite, de sorte que la compression des données audio doit être appliquée afin de presser un signal audio autrement volumineux à travers un tuyau étroit, dégradant le signal. Les codecs Bluetooth sont « avec perte » dans la mesure où de nombreuses données audio source sont supprimées – alors que l’audio de qualité CD est obtenu avec un débit de données de 1 411 kbps (kilobits par seconde), un codec Bluetooth le rend à environ 300 kbps.
UWB permet un débit de données 10 fois supérieur à celui de BLE, et par conséquent, il n’est pas nécessaire de compresser le signal audio pour une transmission sans fil à nos écouteurs ou oreillettes UWB. En d’autres termes, nous pouvons enfin avoir une qualité sonore de type filaire sans aucun fil.
Si vous pensez que les joueurs hardcore sont enthousiasmés par l’UWB, les fans de musique de tous bords sont hors d’eux à l’idée de profiter d’une qualité sonore immaculée et immersive, délivrée sans fil. Nous n’avons jamais eu cela auparavant.
Que vous soyez un super fan qui vit et respire la musique, ou peut-être avez-vous juste besoin de cette ruée vers l’audio pour vous propulser comme de l’adrénaline pour ce dernier kilomètre ou cette colline pendant que vous faites du jogging – nous attendions quelque chose de mieux et c’est enfin ici.
Cela en soi est un motif de véritable célébration, mais les avantages ne s’arrêtent pas là. La nouvelle génération de casques UWB hautes performances alimentés par des émetteurs-récepteurs SPARK sera jusqu’à 5 à 10 fois plus économe en énergie que les écouteurs/écouteurs sans fil Bluetooth. Nous obtiendrons donc une qualité sonore nettement meilleure et une durée de vie de la batterie nettement plus longue.
Il y a encore plus à attendre. Dans un article de blog ultérieur, nous aborderons d’autres domaines dans lesquels les écouteurs/écouteurs sans fil compatibles UWB surpasseront ce qui est possible avec Bluetooth aujourd’hui.
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Avec la commercialisation de masse de la technologie UWB en cours et l’intérêt des consommateurs en plein essor, il est difficile d’imaginer comment l’UWB a eu du mal à s’imposer sur le marché pendant si longtemps. Comme relaté ici même sur notre blog, la technologie est avec nous depuis la fin des années 1800 sous une forme ou une autre, mais elle n’a trouvé sa place que bien plus d’un siècle plus tard lors des introductions récentes de produits comme les AirTags d’Apple et peut-être d’autres qui seront annoncé bientôt. En cours de route, la technologie UWB a connu de nombreux rebondissements.
Dans les années 2000, lorsque le spectre UWB a été alloué à l’échelle internationale, les opérateurs de télécommunications ont brièvement considéré l’UWB comme un moyen d’entasser davantage de canaux de transport dans nos ondes sans fil pour étendre la bande passante disponible – une proposition complexe et coûteuse qui a échoué. Les fabricants d’électronique grand public ont ensuite tenté de tirer parti de l’UWB pour transférer des vidéos sans fil entre les ordinateurs portables, les décodeurs de câble et les téléviseurs, dans le cadre d’un effort raté qualifié de » HDMI sans fil ». Une initiative similaire connue sous le nom de » USB sans fil » s’est révélée prometteuse pendant un certain temps, mais qui s’est aussi effondré.
Ce qui s’est passé? Les capacités de portée et de vitesse de l’UWB n’ont pas immédiatement été à la hauteur du battage médiatique du marché, et le WiFi a émergé avec une mise en œuvre de communication plus rapide et a par conséquent dominé le marché des applications sans fil à courte portée desservies par un accès par prise murale à une puissance pratiquement illimitée. Pour les applications nécessitant des débits de données très élevés pour une communication sans fil intensive, le WiFi reste la technologie à battre pour les appareils qui ne dépendent pas de batteries.
La connectivité sans fil Bluetooth est également apparue au tournant du siècle pour les communications à courte portée et aujourd’hui, elle est presque omniprésente – pratiquement incontestée sur le marché des appareils sans fil alimentés par batterie, couvrant les smartphones/tablettes, les écouteurs/casques, les périphériques de jeu et plus encore. Pour les applications sans fil qui pouvaient se débrouiller avec des signaux audio hautement compressés et une latence élevée (la vidéo compressée était un non-démarrage), Bluetooth pouvait offrir une expérience utilisateur de qualité inférieure mais acceptable pour de nombreuses applications sans fil.
Pendant tout ce temps, le spectre UWB est resté disponible pour un usage commercial, et il était disponible gratuitement ! Sans frais de licence à supporter, UWB pourrait certainement être utilisé à bon escient par certains fournisseurs innovants de technologie. Mais comment?
DÉTECTION DE LOCALISATION À COURTE PORTÉE
Revenant aux premiers jours du développement de l’UWB, une poignée de fournisseurs ont décidé d’exploiter le spectre UWB pour fournir des impulsions électromagnétiques, et les impulsions sont parfaites pour les applications radar telles que le positionnement pour le suivi d’objets/actifs, comme en témoignent les AirTags d’Apple. À ce titre, UWB est utilisé pour mesurer le temps de vol : vous envoyez une impulsion depuis un appareil, la recevez sur un autre et mesurez le temps qu’il a fallu entre la transmission et la réception. La distance entre les objets peut être déterminée en fonction du temps qu’il a fallu au signal pour se déplacer, et cela peut être mesuré avec une précision à la picoseconde avec des puces UWB. En tirant parti des antennes embarquées, les mesures peuvent ensuite être corrélées pour déterminer l’angle du signal, et voilà, nous pouvons maintenant trouver l’emplacement précis de nos clés de voiture ! Cela peut être réalisé avec une précision de seulement 10 centimètres – la technologie Bluetooth est loin d’égaler cette précision.
Mais la technologie de positionnement est extrêmement complexe et donc extrêmement gourmande en énergie. En conséquence, les puces UWB utilisées aujourd’hui pour le suivi d’objets sont en fait moins économes en énergie que les puces/radios Bluetooth jusqu’à 10 fois. Ainsi, bien que l’UWB soit idéal pour le positionnement, il s’agit d’une application gourmande en énergie et, en fin de compte, il n’y a aucun avantage de puissance au niveau de l’appareil fourni avec l’UWB.
VOIR PLUS GRAND
SPARK est unique sur le marché UWB en ce sens que nous avons reconnu le potentiel inexploité de l’UWB pour les communications multimédias et de données à haut débit avec une faible latence et une faible puissance. Les impulsions délivrées sur une bande passante ultra-large garantissent une latence extrêmement faible – ces signaux peuvent être envoyés en quelques microsecondes avec UWB, alors que Bluetooth prendrait des millisecondes. Cela permet une communication de données sans fil ultra-efficace. De plus, la mise en œuvre UWB de SPARK consomme au moins 10 fois moins d’énergie que Bluetooth Low Energy (BLE), la technologie de connectivité sans fil à courte portée à faible consommation d’énergie déployée commercialement aujourd’hui.
Avec les circuits intégrés SPARK UWB, d’énormes volumes de données, de l’audio et du multimédia non compressés de haute qualité peuvent être fournis avec une latence 60 fois plus faible et une efficacité énergétique 40 fois supérieure à celle des circuits intégrés Bluetooth existants. Cela est extrêmement bénéfique non seulement pour les applications sans fil grand public, mais également pour la myriade d’applications IoT, de ville intelligente et d’IA à l’horizon qui nécessiteront une communication à haut débit de calibre UWB entre des réseaux tentaculaires de capteurs sans fil alimentés par batterie.
L’UWB est idéal pour positionner les applications, et SPARK salue nos pairs dans le domaine de la technologie UWB pour avoir introduit avec succès l’UWB dans le grand public. Mais le positionnement ne représente qu’une petite partie du potentiel de l’UWB, et le meilleur reste à venir.
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Dans les conversations avec les clients, nous parlons rarement des avancées technologiques UWB en termes de mises à niveau incrémentielles. Les avantages de performances de plusieurs ordres de grandeur que la technologie SPARK UWB offre par rapport au Bluetooth hérité – efficacité énergétique 40 fois supérieure, latence 60 fois inférieure – signifient que nous pouvons parler des stratégies de conception des clients de manière beaucoup plus large – comme si nous imaginions l’application pour la première fois, ou comme s’il envisageait pour la première fois la technologie sans fil pour remplacer une application filaire.
Cela nous est rappelé à l’approche de la conférence Sensors Converge (21-23 septembre, San Jose, Californie) où nous anticipons bon nombre de ces types de conversations. Ils ne se concentreront pas sur des questions importantes mais quelque peu banales comme « Les capteurs UWB peuvent-ils aider à réduire de quelques dollars ma facture d’électricité ? »
Les capteurs SPARK UWB peuvent faire bien mieux que ça ! Nous préférons penser en ces termes : et si vous pouviez concevoir le capteur parfait ?
Sans nous demander si l’UWB peut aider les concepteurs de capteurs à atteindre des objectifs de conception aussi ambitieux (alerte spoiler : c’est possible), examinons à quoi pourrait ressembler ce capteur parfait.
LE CAPTEUR PARFAIT SERA SANS FIL
Les avantages des capteurs sans fil par rapport aux capteurs câblés sont immédiatement évidents pour quiconque les a déjà installés ou a examiné les coûts de nomenclature respectifs. Les capteurs sans fil sont moins chers et plus rapides à déployer, à entretenir et à réutiliser que les capteurs câblés. Si vous regroupez cet avantage et les économies de coûts sur un réseau de capteurs – d’une installation mineure à un réseau maillé massif – les avantages sont limpides.
Comme avantage supplémentaire, la connectivité des capteurs sans fil signifie que vous n’aurez pas à percer d’innombrables trous destructeurs dans votre infrastructure pour accueillir un enchevêtrement encombrant de fils de capteur, que cette infrastructure appartienne à une ville intelligente, un port intelligent, une usine intelligente, un immeuble de condos intelligent, et/ou tout le reste.
LE CAPTEUR PARFAIT SERA « TOUJOURS ACTIVÉ »
Pour la prochaine génération de capteurs destinés à être utilisés dans les véhicules autonomes et les infrastructures intelligentes – parmi d’innombrables autres applications commerciales et industrielles guidées par l’IA – des taux d’échantillonnage d’une fois par heure ou même une fois par minute ne seront pas suffisants pour satisfaire l’insatiable de l’IA pour la demande de données. Ces systèmes de capteurs nécessitent absolument une disponibilité « toujours active » 24 heures sur 24 et 7 jours sur 7 pour la télémétrie en direct qui garantit un accès continu aux données les plus récentes disponibles. Ces capteurs ne peuvent pas être mis hors tension entre les échantillons pour économiser de l’énergie – pour les réseaux de capteurs de demain, il n’y a pas de temps d’arrêt.
La façon la plus simple d’illustrer le besoin imminent d’une connectivité de capteurs «toujours allumés» est peut-être d’imaginer des routes remplies de véhicules autonomes s’appuyant sur le positionnement en temps réel et les données de sécurité des véhicules et des infrastructures environnantes afin de traverser en toute sécurité nos villes et banlieues à vitesses élevées. Leurs temps de réaction automatisés doivent être presque instantanés, ce qui serait impossible avec des capteurs prenant en charge autre chose que la disponibilité continue, l’échantillonnage des données et la communication.
LE CAPTEUR PARFAIT PERMET LA SURVEILLANCE EN TEMPS RÉEL ET LA PRISE DE DÉCISION
Les capteurs conçus pour une télémétrie en direct « toujours active » peuvent aider à permettre une surveillance en temps quasi réel, ce qui est essentiel pour un large éventail d’applications et d’environnements, de nos autoroutes à nos chaînes de montage, en passant par nos infrastructures municipales et partout ailleurs. La surveillance des données en temps réel garantit qu’aucune donnée n’échappe à notre attention et qu’il est possible d’agir immédiatement.
Cela sera particulièrement précieux pour des applications telles que l’inspection, la surveillance et la détection et la reconnaissance d’objets automatisées, avec des implications profondes affectant tout, de la qualité des produits issus de nos chaînes de montage aux menaces de sécurité posées par des intrus et des objets inconnus. Pour ces types d’applications, la télémétrie en direct « toujours active » doit être complétée par une communication à très faible latence. Une caméra intelligente, par exemple, peut n’avoir qu’une fraction de seconde pour identifier et communiquer une menace de sécurité au milieu d’un déluge de points de données.
LE CAPTEUR PARFAIT SERA DE FAIBLE PUISSANCE
Nous avons gardé le meilleur pour la fin, car celui-ci est vraiment important. Pourquoi les capteurs sans fil d’aujourd’hui ne peuvent-ils pas maintenir des opérations « toujours actives » avec un échantillonnage continu des données et une communication à haut débit ? C’est tout simplement trop gourmand en énergie pour les capteurs Bluetooth – ils ne peuvent pas suivre.
La puce Bluetooth intégrée consomme inutilement 80 % de l’ensemble du budget d’alimentation du capteur en moyenne aujourd’hui. Cela signifie que les batteries des capteurs doivent être fréquemment rechargées ou remplacées, un processus qui demande beaucoup de temps et de ressources. Ou comme compromis important, le capteur ne peut tout simplement pas envoyer sa télémétrie en continu et doit éclater des blocs de données entre de longs intervalles de temps, battant ainsi le paradigme « toujours activé ». C’est pour cette raison que de nombreux réseaux de capteurs d’aujourd’hui dépendent encore de la connectivité câblée, même après tous les progrès que nous avons réalisés dans la connectivité sans fil haute performance au cours des dernières décennies.
Les capteurs SPARK UWB peuvent renverser cette mesure d’efficacité énergétique, garantissant que seulement 20 % ou moins du budget d’alimentation du capteur est consommé par la puce de communication sans fil. Selon la façon dont vous utilisez vos capteurs, cela pourrait permettre des installations de capteurs «régler et oublier» qui fonctionnent pendant de nombreuses années avant qu’une batterie déchargée ne devienne un problème. Avec si peu d’énergie consommée par la puce UWB, cela ouvre également la porte à un avenir de capteurs sans batterie alimentés par rien de plus que la lumière intérieure ambiante, ou même la chaleur corporelle.
Nous invitons les clients à nous rendre visite à Sensors Converge au stand #1013, où un expert SPARK peut vous aider à imaginer – et à réaliser – la connectivité sans fil que vos capteurs attendaient. Pour organiser un rendez-vous à l’avance, contactez SPARK
Dans notre précédent article de blog Chaque milliseconde compte, nous avons mis en évidence certains des principaux avantages des périphériques de jeu sans fil basés sur l’UWB – souris, casques, claviers – et pourquoi ces avantages génèrent tant d’enthousiasme parmi les joueurs désireux de mettre la main sur la première génération des appareils de jeu UWB. Avec une latence 60 fois plus faible et une efficacité énergétique 40 fois supérieure à celle des anciens périphériques de jeu basés sur Bluetooth, ces appareils permettront aux joueurs de jouer plus rapidement et plus férocement que jamais avec des périphériques qui restent chargés et prêts à l’action bien plus longtemps qu’aujourd’hui.
Cela vaut la peine de s’arrêter un instant sur ces mesures de performance 60X/40X – c’est vraiment impressionnant. Au sein de la communauté des semi-conducteurs sans fil, les avantages de performance de l’UWB sont bien compris depuis des années et nous sommes peut-être devenus insensibles à leurs implications dans le monde réel alors que nous nous préparions au déploiement commercial de l’UWB.
La communauté des joueurs, d’autre part, commence à peine à entendre parler des principaux avantages de l’UWB pour une latence ultra-faible et une décharge de batterie ultra-lente. Pour les joueurs, les améliorations de performances jusqu’à 60 X sont époustouflantes. Ils changent littéralement la donne.
Mais ce qui est souvent oublié parmi ces avantages est un avantage supplémentaire dont les joueurs parleront beaucoup plus dans les mois à venir alors qu’ils commenceront à faire l’expérience directe des casques sans fil UWB : par rapport au Bluetooth, l’expérience audio UWB est bien meilleure.
LE SON DE QUALITÉ INFÉRIEURE
Bluetooth a servi le marché du jeu avec compétence au fil des ans en tant que technologie habilitante de facto pour les jeux sans fil, malgré ses limites bien connues en matière de qualité audio. Étant donné que Bluetooth est limité à une bande passante très étroite, la compression des données audio doit être appliquée afin de compresser un signal audio autrement volumineux à travers un tuyau étroit, et cela dégrade le signal. Les codecs Bluetooth sont intrinsèquement perdus en ce sens qu’une grande partie des données audio source est éliminée – alors que l’audio de qualité CD est obtenu avec un débit de données de 1 411 kbps (kilobits par seconde), un codec Bluetooth le rend jusqu’à environ 300 kbps.
Pour de nombreux joueurs, un son de qualité inférieure était un sacrifice qu’ils étaient prêts à faire si cela signifiait abandonner leur fouillis de contrôleurs et de casques connectés par fil au profit d’un jeu sans fil sans encombre. Mais avec l’arrivée imminente sur le marché des casques de jeu UWB, les joueurs n’ont plus à faire ce sacrifice.
MOBILITÉ SANS FIL ET SON EXCEPTIONNEL
L’UWB permet 10 X plus de débit de données que BLE, et par conséquent, il n’est pas nécessaire de compresser le signal audio pour la livraison sans fil à votre casque UWB. Cela garantit que la scène sonore de jeu que vous entendez avec les casques UWB est considérablement plus détaillée que ce qui est possible avec Bluetooth aujourd’hui.
Et cette clarté sonore est vraiment importante pour les joueurs ! Pour commencer, cela permet une expérience de jeu plus immersive et divertissante en général. Plus important encore, un meilleur son peut améliorer vos performances de jeu réelles – il garantit que les repères audio de position cruciaux ne sont pas masqués de votre perception en raison de la compression des données.
L’audio directionnel amélioré vous permet d’identifier les ennemis et de réagir plus rapidement. Votre connaissance de la situation dépend en grande partie de votre capacité à évaluer chaque signal audio disponible, et si vous n’entendez pas les pas du joueur qui s’approche derrière vous, il est probablement déjà trop tard.
La capacité de l’UWB à gérer l’audio non compressé s’étend également au microphone du casque. Cela améliore la qualité globale de la voix et les détails pour une meilleure communication avec les coéquipiers – ou les concurrents.
Les casques de jeu sans fil UWB compatibles SPARK permettent aux joueurs d’enfin abandonner les fils sans faire de compromis sur la qualité audio. Et lorsque vous tenez compte des avantages de la latence et de l’autonomie de la batterie, il est facile de comprendre pourquoi les joueurs sont si excités.
L’un des meilleurs aspects de nos conversations avec les clients est l’enthousiasme débridé qu’ils partagent pour la technologie ultra large bande (UWB). Nous savourons ces moments où leurs yeux s’écarquillent alors que les implications et les avantages de l’UWB se révèlent pleinement – lorsqu’il devient clairement évident que l’UWB n’est pas simplement une augmentation de vitesse incrémentielle ou une mode de connectivité de niche.
UWB est bien plus que cela
Tel qu’envisagé aujourd’hui, UWB est l’avenir de la communication sans fil à courte portée. Partout où Bluetooth réside aujourd’hui – dans d’innombrables applications commerciales et industrielles – UWB peut potentiellement résider, brisant les barrières de performances vieilles de plusieurs décennies dans son sillage. De nos écouteurs à la périphérie, UWB fournira nos données sans fil – et il y en aura beaucoup – beaucoup plus rapidement et avec une efficacité énergétique supérieure à ce que beaucoup d’entre nous auraient jamais imaginé.
Nos clients ont de l’imagination ! Et SPARK aussi.
C’est ce qui nous a alimentés dans notre parcours relativement rapide de start-up à concurrent mondial. SPARK a transformé un pari de 1 million de dollars sur notre technologie en l’une des maturations de démarrage les plus rapides parmi toutes les sociétés de puces de l’histoire récente. Ce petit investissement de démarrage – ainsi que la force et le soutien de notre écosystème – nous ont soutenus tout au long de notre première production. Dans la communauté des semi-conducteurs, c’est du jamais vu.
AVEC UN PEU D’AIDE DE NOS AMIS
On dit que personne ne le fait seul, et SPARK ne fait pas exception. Fin 2016, nous avons eu la grande chance d’être intégrés au programme d’accélération de Silicon Catalyst, où nous avons bénéficié d’un accès sans entrave aux sommités de l’industrie et d’un écosystème de partenaires robuste pour nous aider à guider notre prise de décision précoce. Le programme est spécialement conçu pour les startups de puces, et il offre un accès plus facile et plus rapide à la précieuse IP MCU/processeur, entre autres ressources clés.
Nous avons appris des leçons inestimables en cours de route, transmises par les plus grandes maisons de conception et partenaires technologiques et de fonderie. Surtout, nous avons appris quelques-unes des nombreuses façons dont nous pouvons aider à rationaliser les voies de développement de produits et de technologies de nos clients, à minimiser leurs risques et à maximiser leur polyvalence globale en matière de conception/IP tout en continuant à faire évoluer leurs portefeuilles de produits et leurs activités. Cela aide à son tour nos clients à accéder plus rapidement au marché, tout en aidant à établir une base durable et flexible pour réussir.
Et le temps de mise sur le marché est tout. En tant qu’industrie, nous nous amassons aux portes de la révolution UWB, et personne ne veut être en retard alors que la porte s’ouvre.
Pour un aperçu de la trajectoire de SPARK, de la start-up au leader de la technologie UWB – et les défis que nous avons dû surmonter pour y arriver – assurez-vous de consulter le récent podcast de SemiWiki « Silicon IP for Early-Stage Semiconductor Companies (Episode #25) » . Fares Mubarak de SPARK est rejoint par les PDG de Dover Microsystems et d’Espre Technologies pour une discussion animée sur les exigences et les défis propres aux entreprises de puces en démarrage qui étudient et sélectionnent l’IP pour étayer leurs produits, discutant à la fois des aspects techniques et commerciaux de la sécurisation de l’IP pour ses conceptions.