Les Dossiers du SITELESC par les acteurs de la micro & nanoélectronique QUALITÉ DE VIE MOBILITÉ ENTREPRISES VILLE ÉNERGIE SemiConductor for Smart Cities > L interconnexion d innovations technologiques et de services au profit du citoyen et de la qualité de vie sont les bases d une ville intelligente. La microélectronique en est le moteur. d ossiers thématiques édités par le Numéro 2 octobre / 2011
Sommaire 1 SemiConductor for Smart Cities 3 SITELESC : Édito 5 QUALITÉ DE VIE 6 IPDiA : Des composants passifs ultra-performants pour un plus grand confort domestique 7 STMICROELECTRONICS : Quand le rêve du foyer connecté devient une réalité 8 IPDiA : Un partenariat judicieux pour miniaturiser des capteurs de mouvements corporels 9 MOBILITÉ 10 Villes & mobilité L éco-quartier intelligent Le transport intelligent 11 FREESCALE : Le véhicule connecté : des challenges à la clé 12 DOLPHIN : Surveillance des batteries sur les véhicules hybrides et électriques 13 ENTREPRISES 14 AMD : Des ordinateurs plus légers à des coûts moins élevés 15 INTEL : Optez pour la rime énergétique avec l INTEL POEM 16 STMICROELECTRONICS : Un capteur de mouvement pour interface homme / machine 17 VILLE 18 Éclairage : Forte expansion La sécurité, partie intégrante de la qualité de vie 19 NEOWAVE - ARCSIS : Les «Smart Objects» : Le lien entre le monde virtuel et le réel 20 NXP : Plus de mobilité dans la ville 21 ÉNERGIE 22 Stockage d énergie : Un défi permanent 23 SOITEC : Le photovoltaïque à haut rendement : développement durable L énergie, les déchets et l eau en France Carburant 30% Achat d eau 9% Energie primaire 51% Gestion des déchets 10% Facture totale pour le pays Facture totale par français 115,1 milliards d euros soit 5,8% du PIB 1 779 / personne / an Il faudrait 1,7 km 2 de toits en panneaux solaires pour couvrir les besoins de 100 000 habitants, soit 10% des toits de cette même ville. Source INSEE 2008 Un bâtiment HQE (Haute Qualité Environnementale) peut faire économiser 50% d eau, 50% des déchets lors de la construction et 50% d énergie. La construction d un bâtiment HQE ne coûte que 3 à 5% plus cher. Source ADEME
Édito > Gérard MATHERON Président du SITELESC Notre deuxième dossier est consacré au thème de l énergie et de ses multiples utilisations, que ce soit dans la maison avec la domotique, le «smart grid» et les capteurs intelligents, dans la traction du véhicule électrique ou bien dans les interfaces homme / machine. Les semiconducteurs sont les moteurs de cette énergie ; ils permettent d en réguler la production, de la distribuer et d en contrôler l utilisation. Ils interviennent ainsi de façon de plus en plus perceptible dans notre environnement, combinant les avantages du monde analogique qui nous entoure et les bienfaits du numérique. Vous trouverez dans ces dossiers de multiples exemples de la richesse de la recherche que mènent nos adhérents dans ce domaine. C est ce dynamisme qui permettra sans doute à nos entreprises de surmonter la nouvelle crise qui se développe en ce moment tant en Europe que dans le reste du monde. Nos économies sont affectées d une grave perte de confiance devant la vulnérabilité des dettes souveraines de certains états, les entreprises et les ménages hésitent à investir, même l Asie semble marquer le pas dans son rôle de consommateur de masse et d usine du monde. C est de l innovation que naîtra la reprise et l Europe dispose de toutes les compétences techniques nécessaires et d un marché homogène de consommateurs solvables intéressés à mettre la technologie au service de leur confort et de la survie de la planète. Les applications des capteurs, des MEMS, des microcontrôleurs sont innombrables et permettront à nos entreprises de rebondir après la crise, bénéficiant aussi pour ce faire du couplage étroit qui existe entre les fabricants de semiconducteurs et les systémiers européens. C est enfin la place croissante qu occupent l électronique et les semiconducteurs dans ce secteur d application qui ont motivé notre décision de consacrer au thème «Semi- Conductor for Smart Cities» notre prochain European Microelectronics Summit, qui se tiendra au Pavillon Gabriel (Paris) le 29 novembre. Alors, bonne lecture à tous, en espérant que ce nouveau dossier rencontrera autant de succès que le premier. N hésitez-pas à nous faire part de vos remarques et suggestions pour continuer à l enrichir. Selon une étude de Smarter Buildings Survey, les bâtiments concentrent 70% de la facture électrique. Ils seront les plus gros consommateurs d énergie, avant l industrie, dès 2025. Par exemple, pour lutter contre le dysfonctionnement de consommation (détecteurs de présence, énergies renouvelables, climatisation intelligente...), le marché en Amérique du Nord est estimé, selon Lux Resarch, à 144 millards de dollars en 2010 et pourrait atteindre 277 milliards de dollars en 2020. Dossiers thématiques du SITELESC Numéro 2 - Octobre 2011 3
L histoire des villes est jalonnée de grands développements, parfois suivis de déchéances voire de destructions massives avant de renaître. Aujourd hui avec l abandon progressif des campagnes et l accroissement de la population, les mégapoles se multiplient. Plus de la moitié de la population habite les villes contre 30% dans les années 1950. Vers 2015, plus de 23 cités dépasseront les 10 millions d habitants contre une seule en 1950 (New-York). Cet afflux de population dans les villes, les nouvelles contraintes soulevées par le réchauffement climatique, la globalisation des marchés, les mesures de libéralisation du commerce sont autant d éléments qui induisent des modifications profondes dans le développement des cités. En réponse à ces défis, la fin du 20 ème siècle a vu émerger le concept d «Intelligent Cities» devenu depuis «Smart Cities» ou villes intelligentes. Emissions GES actuelles / hab. Chaque ville est unique La ville se singularise par son histoire, son écosystème, ses perspectives économiques, sociales et environnementales. Ainsi, le niveau d innovation des projets éco-responsables et les émissions de gaz à effet de serre par habitant varient énormément d une mégapole à l autre. Actuellement, tous les états se préoccupent de cette évolution et développent des projets tels La Marina de DUBAI, King Abdullah Economic City (Arabie Saoudite), Songdo (Corée du Sud), Chicago (Blue Island, Prairie Crossing, West Garfield...) qui sont les premiers «Melting pot» de tous ces éléments. Pour sa part, dans le cadre du Grenelle de l environnement, la France prévoit 440 milliards d euros d investissements d ici à 2020 dans l efficience énergétique des bâtiments, les transports propres, les énergies nouvelles... Le projet de la ville de demain du Grand Paris n échappe pas aussi à ce nouveau défi. Et, selon une étude de ABI Research, le développement des programmes de villes intelligentes générera un investissement de 116 milliards de dollars dans les cinq ans à venir dans le secteur des technologies de l information et de la communication à différents niveaux : infrastructures, véhicules, utilisateurs. Faibles Fortes Mexico City Mumbai Faible Sao Paulo Paris London Source 2010 AccENturE Niveau d innovation des projets éco-responsables Houston Sydney Tokyo Beijing Séoul Singapore Chicago Shanghai Elevé Amsterdam Chaque ville intelligente est constructive Une étude réalisée par le «Center of Regional Science» de Vienne, Autriche, s est attachée à identifier les caractéristiques qui définissent les villes intelligentes. Elles s appuient sur la compétitivité économique, le capital humain et social, la participation du citoyen à la vie de la cité, les transports et les infrastructures TIC*, l environnement et la qualité de vie. Chacune de ces caractéristiques se déclinant en plus de 70 facteurs... ce sont quelques uns de ces facteurs qui seront aborder dans ce dossier (sécurité, transport, santé, qualité de vie, nouvelles énergies, technologies de l information... En ce qui concerne les infrastructures Le renforcement des services de technologies de l information et de la communication à travers les mégapoles, les manières d investir dans la transformation en une ville numérique et dans l intégration des citoyens à la culture numérique offrent des avantages pour tous, liés à une croissance économique exponentielle. De plus, le «cloud-computing» renforce les économies d énergie pour élaborer ces infrastructures TIC* et pour étendre les services aux utilisateurs publics et professionnels. Dans les véhicules intelligents Les critères de sécurité, de confort, de réduction de consommation d énergie, de connectivité définissent les caractéristiques du véhicule intelligent. Les capteurs intégrés, par la collecte de données, apportent une analyse rapide de situation et une prise de décision rationnelle, les applications mobiles intelligentes assurant une information aux utilisateurs quasi instantanée. Ainsi, capteurs intelligents, microcontrôleurs et produits analogiques contribuent à ces multiples applications passives (air bag), assistance moteur, freinage (ABS), direction ESP (Electronic Stability Program), éclairage, pression des pneus, confort dans l habitacle, GPS, connexion internet Pour une meilleure qualité de vie La maîtrise de la consommation d énergie, compteurs intelligents, éclairage à leds, amélioration du confort domestique par une domotique numérique intelligente, accès au haut débit généralisé, le maintien des personnes âgées à domicile, la sécurité des habitants et des bâtiments sont autant d éléments qui concourrent à la ville de demain. * Technologies de l Information et de la Communication. Assurer automatiquement le bon fonctionnement de la multiplicité des fonctions, l hétérogénéité des standards et la complexité des systèmes est le véritable challenge technologique des villes qui deviennent intelligentes. La microélectronique en est le cœur. 4 Dossiers thématiques du SITELESC Numéro 2 - Octobre 2011
La microélectronique au cœur de la ville intelligente qualité de Vie >
QUALITÉ DE VIE Des composants passifs ultra-performants pour un plus grand confort domestique Le confort, la gestion de l énergie, les commandes à distance sont au cœur de notre quotidien. Les progrès en domotique et en télé-relevé représentent un enjeu considérable. La gestion intelligente de l éclairage, du chauffage, de la production d eau chaude et de tout équipement de la maison nous séduit pour son utilisation facile et ludique mais aussi pour son engagement écocitoyen. Toute amélioration qu il est possible d apporter dans ce domaine est immédiatement intégrée par les fabricants. IPDiA, acteur majeur sur le marché de l électronique, avec la fabrication de composants passifs hautes performances sur silicium, propose des solutions de miniaturisation et de fiabilité totalement adaptées au marché du sans fil, donc de la domotique et du télé-relevé. La technologie PICS La technologie PICS (Passive Integrated Connecting Substrate) développée dans le centre de Recherche et Développement d IPDiA à Caen, exploite l épaisseur du silicium pour intégrer des dizaines voire des centaines de composants passifs, pour réduire la surface tout en augmentant la densité des composants et donc les performances. La technologie d IPDiA se démarque par la stabilité et la fiabilité de la liaison radio. La miniaturisation des composants apporte une diminution significative de la taille de l équipement final ainsi que de son coût. Enfin, cette innovation facilite le design et autorise la production de masse. On retrouve déjà, en France et en Europe, les composants passifs d IPDiA dans les compteurs radiofréquences d eau et de gaz et dans de nombreux appareils sans fil pour la domotique. IPDiA anticipe et travaille sur la prochaine génération d intelligence centralisée sans fil, le «Smart Grid», qui à la fois contrôlera la mise en réseau des différents appareils électriques de la maison mais gérera aussi les télé-relevés pour l eau, le gaz et l électricité. Régulièrement récompensée pour sa technologie révolutionnaire, IPDiA a reçu le mois dernier le «Grand Prix Siemens de l Innovation». 6 Dossiers thématiques du SITELESC Numéro 2 - Octobre 2011
QUALITÉ DE VIE Quand le rêve du foyer connecté devient une réalité Le «foyer connecté» permet de lire ou de visionner de façon homogène des contenus sur notre téléviseur, notre tablette ou notre ordinateur portable avec le plus haut niveau de performances et de rapidité tout en ayant la possibilité d accéder à des boutiques d applications. Annoncé sous le nom de code Orly, ce circuit fait partie de la plate-forme de divertissements domestiques de dernière génération de STMICROELECTROnICS. Il prend en charge un large éventail d environnements open-source. Dotée d une puissance de traitement supérieure à tous les autres circuits intégrés pour décodeurs de télévision numérique, cette nouvelle référence prend en charge des services à valeur ajoutée tels que les jeux, la lecture vidéo sur internet par l intermédiaire de tierces parties, les nouvelles «App Store» (applications pour l I-Phone) et la lecture sécurisée en haute définition. Un nouveau système sur puce pour décodeur haut débit Ce nouveau système sur puce pour décodeurs numériques haut débit, le plus puissant au monde, est le fruit de développements menés avec la participation de l équipe du Groupe Home Entertainment & Displays de STMICROELECTROnICS (HED) de Grenoble et des équipes de développement de technologie CMOS basse consommation les plus avancées sur tranches de silicium 300mm à Crolles. Le système se caractérise par un rendement énergétique à la pointe du marché, des performances extrêmes et des fonctions de sécurité les plus performantes de sa catégorie. Cette dernière génération de systèmes sur puces jouera le rôle de régie multimédias dans les foyers, connectant tous nos périphériques et assurant aux utilisateurs la plus riche expérience multimédia avec guides de programmes en 3D, télévision en 3D FullMotion, vidéo sur Internet (OTT - Over The Top) et jeux via des tierces parties sur internet ou via l opérateur, sans oublier un accès rapide et complet à un grand nombre d applications. Les opérateurs et les fournisseurs de contenus pourront ainsi proposer des services à valeur ajoutée à leurs abonnés, tandis que les fabricants de téléviseurs pourront fournir de nouveaux services et assurer une expérience enrichie aux utilisateurs. En atteignant des performances hors pair dans le domaine des divertissements domestiques à haut débit, STMICROELECTRONICS révolutionne l expérience télévisuelle des consommateurs. Dossiers thématiques du SITELESC Numéro 2 - Octobre 2011 7
QUALITÉ DE VIE Un partenariat judicieux pour miniaturiser des capteurs de mouvements corporels Dès sa création en 2009, IPDiA, leader des technologies 3D de passifs intégrés sur silicium, a lancé un grand programme de R&D appelé PRIIM. Ce programme, soutenu par OSEO et impliquant de nombreux partenaires applicatifs et technologiques, définit de nouveaux besoins pour des marchés en très forte croissance tels que les appareils médicaux implantables (stimulateurs, défibrillateurs, détecteurs de mouvement), les cartes à puces multimédia et les systèmes embarqués complexes. Le partenariat IPDiA / MOVEA C est dans ce contexte qu IPDiA et MOVEA travaillent sur des microsystèmes sensibles aux mouvements. MOVEA conçoit l architecture électronique. IPDiA met à disposition de MOVEA une technologie qui permet d obtenir un produit final plus performant et miniaturisé. Pour MOVEA, ce travail d équipe apporte un gain de temps précieux pour le développement du projet dans un milieu extrêmement concurrentiel. L intérêt de ce partenariat pour IPDiA est d accéder très rapidement au marché et démontrer une fois de plus la valeur ajoutée de sa technologie PICS (Passive Integrated Connecting Substrate). Le capteur de mouvement Avec le support de 3D Plus, partenaire de ce projet, les équipes techniques d IPDiA et de MOVEA ont réalisé un système intégré avec composants passifs et actifs dans un même boîtier pour ainsi obtenir un gain de surface de 50% comparé aux solutions basées sur des composants discrets. Dans ce microsystème, plusieurs puces PICS sont utilisées en association avec les autres composants du système. Les puces PICS assurent les fonctions de filtrage électrique des alimentations, et du filtrage des références de fréquence internes (PLL). Ce capteur de mouvements corporels est dédié à deux applications. La première est une application e-médicale pour évaluer les progrès réalisés lors de phase de rééducation motrice d un patient ou interfacer les gestes du patient dans un univers de jeux vidéo à orientation médicale. La seconde concerne l analyse du geste sportif pour l amélioration des performances ou la pratique courante d activités physiques. 8 Dossiers thématiques du SITELESC Numéro 2 - Octobre 2011
La microélectronique au cœur de la ville intelligente mobilité >
MOBILITÉ Villes & mobilité Le concept des villes intelligentes consiste à organiser la croissance et le développement des cités en intégrant les principes et les innovations en matière de sécurité publique, transports, eau, construction et services sociaux. L éco-quartier intelligent Conçu dans l optique de développement durable, il doit favoriser le développement économique et la qualité de vie tout en réduisant l impact environnemental. Il intègre ainsi le concept de bilan énergétique neutre voire positif (critères HQE*) avec des matériaux écologiques, des énergies renouvelables, le traitement des eaux et des déchets, des transports propres et enfin une gouvernance citoyenne. Pour accompagner la croissance de la demande liée à l accroissement des populations dans les cités, les nouveaux modes de transports tels les véhicules électriques, les consommations d énergie, la gestion des phénomènes de pointe et les réseaux intelligents sont une nécessité incontournable. Le transport intelligent Pour atténuer l impact carbone et optimiser les usages, le système de transport se doit d être intelligent ; les transports représentent aujourd hui 25% de la consommation d énergie au niveau mondial. Pour ce faire, il s agit d intégrer les technologies de l information et de la communication à différents niveaux : infrastructures, véhicules, utilisateurs. La communication de machine à machine entre les véhicules et les infrastructures est le principe de base des systèmes de transport intelligent (STI). Plus de la moitié des automobilistes européens et américains souhaitent un système de communication bidirectionnel connecté à internet dans leur véhicule afin d accéder à des services d urgence, aux mises à jour des conditions de circulation, à l accès au web... Selon plusieurs études, IMS Research prévoit plus de 40 millions de véhicules connectés à l horizon 2017 (5 millions en 2010) et ST-ERICSSOn prévoit 50 milliards d équipements interconnectés à l horizon 2020. * Haute Qualité Environnementale. 10 Dossiers thématiques du SITELESC Numéro 2 - Octobre 2011
MOBILITÉ Le véhicule connecté : des challenges à la clé Tout comme nos poches avec les smartphones, nos sacs avec les tablettes, les consoles portables et nos produits électroménagers avec les écrans, nos voitures n échappent pas à la connexion sans fil avec le monde extérieur. Les calculateurs embarqués, de 5 à 80 selon les modèles et les fabricants, sont depuis longtemps interconnectés et échangent de nombreuses données : informations pour la prise de décision (par exemple vitesse, angles de direction, accélération) ou pour les commandes elles-mêmes, telles la direction, l accélération, l ouverture de portes ou de fenêtres. Mais chacun apprécie toujours les nouvelles fonctionnalités apportées par la connexion d un équipement high-tech au monde extérieur. Le conducteur connecté Maintenant accoutumé aux e-mails, aux réseaux sociaux, aux cartes interactives et à toute autre sorte de contenus multimédias, l utilisateur demande une connexion permanente : à la maison, au travail, en vacances, dans les transports en commun et, bien sûr, également en voiture. Cette connexion permanente, tout en répondant aux attentes des utilisateurs en leur délivrant e-mails, musique, vidéo, information, positionnement et jeux insuffle des challenges techniques pour les constructeurs et leurs équipementiers. La voiture se retrouve à devoir intégrer un concentré de toutes les technologies nécessaires aux terminaux et infrastructures de communication. La voiture à terminal hi-fi La voilà qui devient terminal audio hi-fi, graphique HD, ouvert aux applications mobiles et au web browser. Les solutions développées pour les équipements électroniques high-tech grand-public doivent s adapter au monde automobile pour donner la même expérience à son utilisateur tout en s adaptant aux conditions d environnement automobile très exigeantes et à son niveau de qualité sans compromis. C est pourquoi l on retrouve, au sein d initiatives telles que GenIVI, les compétences des principaux constructeurs et équipementiers aux côtés des fournisseurs de solutions logicielles et processeurs pour automobiles et tablettes comme FREESCALE. Des réseaux de données fiables Toutes ces informations doivent être acheminées vers ou à partir de l utilisateur mais les fonctions propres du véhicule ne peuvent à aucun moment risquer d être endommagées par des malveillances ou des simple défauts logiciels. Le véhicule nécessite alors une passerelle équipée des pare-feux les plus sophistiqués. CAn, Ethernet, Flexray, Wi-fi, Bluetooth, LIn, USB se croisent, se partagent les données mais doivent être étanches. La maîtrise des réseaux de données haut débit est maintenant partie intégrante des architectures automobiles. Leaders dans les solutions réseaux de télécommunications, FREESCALE s appuie sur les mécanismes développés sur sa gamme de processeurs QorIQ pour la communication entre infrastructures haut débit (comme les stations de base cellulaires) en vue d apporter aux constructeurs automobiles le bénéfice et l expérience acquise dans le monde du protocole internet. Dossiers thématiques du SITELESC Numéro 2 - Octobre 2011 11
MOBILITÉ Système de gestion sophistiqué pour des batteries rechargeables Les inquiétudes mondiales causées par le changement climatique et la flambée des prix du pétrole ont suscité un très vif intérêt pour les véhicules électriques et hybrides. Ce segment grandissant du marché automobile est stimulé par le développement de batteries rechargeables de plus en plus performantes, et dont le coût de fabrication en grand nombre est devenu acceptable. Afin d obtenir une puissance et une autonomie suffisante, les véhicules électriques sont alimentés par des blocs complexes de 100 à 200 cellules. Les besoins des systèmes de gestion de batterie étant variés (véhicules, motos, vélos, ordinateurs portables), les interfaces analogiques doivent s adapter aux contraintes particulières de chaque système. Les batteries Li-ion devraient très probablement dominer le marché grâce à leurs avantages (densité d énergie, vitesse d autodécharge plus faible, facteur de forme flexible). néanmoins, plusieurs défis sont à relever : le chargement de la cellule peut être endommagée si elle est chargée de manière excessive, mais elle peut être aussi irrémédiablement détruite si elle est trop déchargée. Les comportements de charge et de décharge en fonction de la température donnent une courbe de décharge assez plate. En outre, les caractéristiques de chacune des cellules (capacité, vieillissement, vitesse de charge/ décharge, température) peuvent varier de ± 3 %. C est la raison pour laquelle un système de gestion efficace doit être utilisé pour prolonger la durée de vie de la batterie, maximiser son rayon d action et protéger les conducteurs contre les risques d utilisation. Le système de gestion Les fonctions clés d un système de gestion sont la surveillance de l état de charge/décharge de la batterie, la protection, l équilibrage des cellules, le traitement des données et la communication avec d autres dispositifs. L équilibrage des cellules vise à obtenir un état de charge/décharge semblable dans toutes les cellules ce qui permet d augmenter considérablement l autonomie et la durée de vie d un bloc batterie. Ces fonctions sont réalisées grâce à une interface analogique de mesure haute performance qui mesure la tension et la température de chaque cellule ainsi que le courant de charge/décharge de tout le bloc batterie. La mesure de la tension Un bloc de batterie standard peut être composé de plus d une centaine de cellules connectées en série, ayant chacune une courbe de décharge assez plate. Le circuit de mesure de tension doit être capable de mesurer précisément la tension aux bornes de chaque cellule, une erreur de mesure de 5mV se traduisant par une erreur de 1 % sur l état de charge. Afin de limiter les coûts de fabrication et le nombre de circuits intégrés, des technologies standard CMOS faible tension (3.3 V 5 V) et des convertisseurs analogiques numériques multiplexés sont utilisés pour surveiller jusqu à 12 cellules avec une seule voie de conversion. La mesure de la température Sur les batteries Li-ion, la tension aux bornes de chaque cellule dépend de sa température. Des différences de températures existant à chaque point du bloc batterie, la mesure de la température est cruciale pour connaître l autonomie effective de la batterie et pour éviter tout dégât résultant d une surchauffe durant la charge. Entre -20 C et 60 C, la différence de tension de la cellule peut atteindre environ 5 mv/ C, ce qui signifie qu une erreur de mesure de 1 C se traduit par une erreur de 1 % de la mesure de l état de charge. La mesure du courant Les cellules étant connectées en série, la mesure du courant de charge/décharge ne peut se faire que sur tout le bloc batterie. La mesure du courant permet de déterminer avec précision l impédance interne de la batterie qui elle-même varie en fonction de l état de charge. La corrélation avec la mesure de tension de chaque cellule permet d accroître la précision sur l estimation de l état de charge et de l autonomie de la batterie. Les variations de courant sont très importantes suivant l état de fonctionnement de la batterie (normal, arrêt, pleine puissance) ce qui impose une plage de mesure importante. Les performances du système Un système de gestion de batterie necessite l assemblage de plusieurs fonctions, aussi les performances système ne peuvent être garanties qu après simulation de l assemblage. Afin d atteindre un niveau de confiance suffisant et accélérer les simulations, des modèles haut niveau, dont l équivalence avec la partie analogique est démontrée, peuvent être utilisés. Animés par l évolution permanente des batteries rechargeables, les fournisseurs de circuits IP* doivent fournir aux intégrateurs et aux architectes de systèmes des circuits analogiques très performants. Pour construire des circuits intégrés de surveillance de batteries plus fiables et valider leur architecture en avance de phase du projet. * Internet Protocole. 12 Dossiers thématiques du SITELESC Numéro 2 - Octobre 2011
La microélectronique au cœur de la ville intelligente entreprises >
ENTREPRISES Des ordinateurs toujours plus légers AMD a lancé une nouvelle génération de produits qui voit la fusion de deux processeurs, CPU et GPU sur le même circuit : l APU (Accelerated Processing Units). Les APU réunissent avec brio la technologie de processeur AMD et le traitement graphique AMD Radeon sur une seule puce ; synonyme de plus de performances tout en réduisant l espace occupé et favorisant l économie d énergie. Les APU d AMD offrent un graphisme HD exceptionnel, des performances de pointe et plus de 10,5 heures d autonomie. Ils proposent également des interfaces gestuelles, un support multiécrans, la 3D et la stabilisation d image en temps réel. Ces APU annoncent le début d une nouvelle expérience multimédia riche. C est sur les marchés des PC-portables, en particulier, que la valeur ajoutée des AMD Fusion APU se fait le plus ressentir. Plusieurs grands avantages utilisateurs y sont rattachés, dont : Un «super-ordinateur» dans votre PC-portable : jusqu à 4 cœurs de calcul (CPU), 400 cœurs graphiques (GPU) et une fonctionnalité Turbo CORE qui «boost» les performances à la demande, Une durée de vie de la batterie allongée : la technologie «AMD AllDay Power» améliore les performances d autonomie avec plus de 11h, ce qui représente un gain de 20 % d autonomie versus l année dernière, Une expérience Haute Définition avec une puissance graphique intégrée à l APU ; mais aussi la possibilité - en fonction des besoins - d ajouter une carte graphique dédiée («AMD Dual Graphics»). Très utile pour tous ceux qui sont mobiles au travail et qui souhaitent quand même accéder à la meilleure expérience visuelle possible. Mobilité et solutions ultraportables Sur les PC, la demande se précise sur les besoins en portabilité et en autonomie avec plus de fonctionnalités et des prix abordables. Les APU AMD répondent à ce besoin de performances même sur des portables toujours plus fins et plus légers à des prix compétitifs. L entreprise continue à développer des gammes avec des performances visuelles toujours meilleures. Selon les sources de GFK, malgré la stagnation du marché des PC, AMD continue de gagner des PDM et représente 29% du marché total PC sur août 2011 en France. Les gammes de produits se déclinent sur les Netbooks, les ultraportables (ou portables d entrée de gamme) et les portables haut de gamme. AMD adresse aussi le marché de la tablette dérivé de la gamme des Netbooks. Un produit spécifique sera développé en 2012. 14 Dossiers thématiques du SITELESC Numéro 2 - Octobre 2011
ENTREPRISES Optez pour la rime énergétique avec l Intel POEM Qui n a jamais maugréé contre la copie inutile de dizaines de pages abandonnées à l imprimante commune ou les lumières encore allumées dans les salles de réunion une fois tout le monde parti? La liste des gaspillages énergétiques pourrait être longue encore dans les immeubles de bureaux, sans compter ceux des habitations. Le secteur du bâtiment, dans son ensemble, est le plus énergivore en France avec près de 43% de la consommation totale d énergie! À tous ces problèmes de rimes énergétiques, INTEL a décidé de répondre en POEM (comme Personal Office Energy Manager). Un outil d alerte personnalisé C est un nouvel outil de mesure et d alerte personnalisé inscrit dans les engagements d InTEL au sein du GIE «Enjeu Energie Positive» et destiné à remettre l humain au cœur de la performance énergétique du bâtiment en créant une véritable interactivité. Un tableau de bord simple Concrètement, l outil POEM consiste en un logiciel configurable sur le poste de travail de chaque employé de bureau. Par le biais de son tableau de bord simple d utilisation, symbolisé notamment par des fleurs qui fanent ou s épanouissent en fonction de la consommation énergétique réalisée pour chaque élément connecté au système, l utilisateur est renseigné en temps réel sur l impact de son comportement individuel par rapport à la consommation globale de l immeuble. À lui, dès lors, de se responsabiliser sur la dépense énergétique de son PC, de ses impressions, etc. grâce à des conseils d usages concrets. POEM s inscrit en droite ligne dans le cadre du GIE «Enjeu Energie Positive». Créé fin 2008 à l initiative de BOUYGUES Immobilier, ce consortium de sociétés vient tout juste de rendre ses conclusions dans un objectif clair et affiché : diminuer la consommation énergétique des futurs immeubles du tertiaire en augmentant leur capacité à produire des énergies renouvelables et en optimisant le bilan carbone sur leur cycle de vie. Situé à Meudon, un premier ensemble de bâtiments, fruit des réflexions des partenaires du GIE, est sur le point de rentrer en phase d exploitation. Baptisé Green Office, il constitue le premier ensemble tertiaire de grande ampleur à énergie positive en France. Le Green Office, immeuble de bureaux à énergie positive, a ouvert à Meudon Par rapport à un immeuble de niveau RT 2005, le Green Office permet de réaliser 65% d économies d énergie, et 30% par rapport aux bâtiments HQE les plus performants. Le bâtiment de Meudon (d une surface de 23.300 m 2 SHON*) et les surfaces de parking sont couverts de panneaux photovoltaïques. L éclairage naturel a été privilégié. Un bilan énergétique positif L immeuble produit sur l ensemble de l année plus d énergie renouvelable qu il n en consomme, grâce à ses 4 200 m 2 de panneaux photovoltaïques de 450 000 kwh. La centrale photovoltaïque assurera 40 à 45% de la consommation totale d énergie, et la chaudière le reste. Le Green Office est piloté en temps réel par un logiciel. SIGO (Système Informatique de Green Office) à deux fonctions : assurer la traçabilité du comportement énergétique du bâtiment pendant les neuf ans et le mettre en configuration énergétique optimale selon la météo. Les capteurs et le logiciel déterminent par exemple l inoccupation d un espace, et y éteindront les lumières, et le soir les ordinateurs. SIGO supervise l ensemble des usages, chauffage, éclairage, ascenseurs, bureautique, parkings... * Surface hors œuvre nette. Dossiers thématiques du SITELESC Numéro 2 - Octobre 2011 15
ENTREPRISES Un capteur de mouvement et d orientation pour interface homme / machine STMICROELECTRONICS, premier fournisseur de microsystèmes électromécaniques (MEMS) pour applications portables et grand public, a travaillé avec MICROSOFT au développement d une solution capteur de mouvement et d orientation pour interface homme / machine fonctionnant sous le système d exploitation Windows 8. Rotation d écran et géolocalisation en intérieur Cette collaboration avec MICROSOFT souligne la capacité de STMICROELECTROnICS à proposer une solution capteur complète intégrant dans un unique module plusieurs capteurs associés à des fonctions de traitement et à un logiciel dédié. Fabriqué en série, le module inemo combine un gyroscope numérique triaxial, un accéléromètre numérique triaxial et un magnétomètre numérique triaxial avec un capteur de proximité, un capteur de pression barométrique et un microcontrôleur STM32 qui exécute les algorithmes de détection du moteur logiciel inemo Engine sensor-fusion de STMICROELECTROnICS et les interfaces homme/machine en utilisant le protocole I2C (Intelligent Interface Controller). Des solutions sans contact STMICROELECTROnICS est également l un des premiers fournisseurs de solutions sans contact pour applications mobiles et portables et a travaillé avec MICROSOFT afin de permettre la prise en charge de sa solution nfc par le prochain système d exploitation Windows 8. STMICROELECTROnICS permet l interaction aux futurs appareils fonctionnant sous Windows 8 d interagir en mode sans contact, facilitant de nouvelles possibilités de communications pratiques et sécurisées à courte distance entre ces terminaux, avec une occasion unique d intégrer les fonctionnalités nfc «plug & play» dans les futurs ordinateurs et tablettes fonctionnant sous Windows 8. MICROSOFT a dévoilé les dernières informations concernant Windows 8 lors de la très attendue conférence «BUILD» tenue à Anaheim en Californie du 13 au 16 septembre 2011. Parmi les points clés qui ont été abordés, l aspect interface homme/ machine et les nouvelles opportunités offertes aux développeurs ont été en bonne place. Cette collaboration fait bénéficier les utilisateurs de fonctions de détection telles que la rotation d écran ou la géolocalisation en intérieur qui sont intégrées à Windows. 16 Dossiers thématiques du SITELESC Numéro 2 - Octobre 2011
La microélectronique au cœur de la ville intelligente Ville >
VILLE Éclairage : forte expansion Le revenu mondial du marché de l éclairage est estimé à environ 52 milliards d euros en 2010. La croissance mondiale prévue est due en grande partie à l accroissement démographique et à l urbanisation. Dans le même temps, la rareté des ressources et le changement climatique sont de plus en plus préoccupants. Les gouvernements du monde entier réagissent grâce aux régulations conduisant à une meilleure efficacité énergétique. La demande pour les appareils d éclairage varie considérablement d un pays à l autre : les pays les plus aisés représentent généralement les marchés les plus importants mais les ventes d appareils d éclairage dans les pays émergeants connaissent un rythme de croissance plus rapide. Les principaux fabricants d appareils d éclairage sont basés principalement dans les pays industrialisés mais les pays en développement produisent plus de la moitié de toute la production de l industrie. Il faut noter que l expansion de l industrie dans les régions en développement a été soutenue dans un certain nombre de cas par les ressources financières et technologiques des grands fabricants attirés par les possibilités de croissance que ces régions offrent. Le résidentiel est et demeure le segment de marché le plus important, suivi par les bureaux et l éclairage public. CAGR % Marché du lighting par application en Millions d euros 2010-16 2016-20 88 7 4 +5% par an 76 32 Résidentiel 5 3 28 52 18 21 13 6 5 8 10 9 4 5 6 7 4 10 11 7 3 4 5 2010 2016 2020 Bureau Industriel Magasin Hôpital Extérieur Architecture Source Mc kinsey global Lighting Market Model 9 4 9 7 7 6 9 4 3 1 2 6 La sécurité, partie intégrante de la qualité de vie 50 Évolution des violences physiques selon les villes - en % +38 +38 +26 +26 +30 +30 +50 Villes de plus de Villes de 50 000 Villes de moins de +3 150 000 hab. à 150 000 hab. 50 000 hab. +5 +3 s de moins de Sans caméra 0 000 hab. Villes Évolution de plus de de la Villes délinquance de 50 000 Villes de moins de Avec caméra 150 générale 000 hab. de 2000 à 150 à 000 2008 hab. - en 50 % 000 hab. Sans caméra Avec caméra +5 +50-6 +3-13 Aujourd hui, nous ne cherchons plus uniquement une protection traditionnelle de la vie humaine et des biens privés mais une gestion d ensemble des processus. Créer ce sentiment d être à l abri de tout danger semble désormais possible grâce aux évolutions technologiques de la domotique, de la sécurisation des réseaux de communication, du géo-positionnement, des systèmes biométriques et d identifications, de la vidéosurveillance ou encore de la sécurisation des routes et véhicules. La télésurveillance apporte davantage de sérénité dans nos villes, nos maisons ou nos entreprises. En -6 2010, on dénombrait en France un triplement des installations de vidéosurveillance dans nos villes (soit 60 000 caméras). La télésurveillance -13 privée -6 connait elle aussi une embellie avec près de 450 000 installations en 2010. -13 Ce qui fait l attrait de ces systèmes vidéos, ce sont les logiciels car l intelligence artificielle en est devenue la clé. L ordinateur va débusquer le suspect, par analogie avec des mouvements prédéfinis. Qu une personne esquisse un mouvement brusque devant une vitrine, qu elle remonte une file à contresens, et l image aussitôt s affichera à l écran. À l opérateur de s assurer ensuite qu il ne s agit pas d un malfrat en plein casse ou d une victime tentant d échapper à ses poursuivants. 18 Dossiers thématiques du SITELESC Numéro 2 - Octobre 2011
VILLE Les «Smart Objects» : le lien entre le monde virtuel et le réel Membre de Ce sont des objets personnels portables qui disposent de toute la sécurité des cartes à puce existantes. Au format clé USB, avec un capteur, un calculateur et un émetteur, ils répondent à un vrai besoin de connectivité vers le PC et le web. Ce qui les rend attractifs, c est leur façon de connecter de façon bidirectionnelle le monde physique à celui de l internet en s appuyant sur l interface universelle USB. Dans ce domaine, les applications sont diverses. Que ce soit dans les transports publics (transaction sans contact, possibilité de rechargement et de mise à jour en ligne), en entreprise (contrôle d accès logique et physique, échanges sécurisés de fichiers), dans les banques (transaction sans contact avec rechargement en ligne, paiement en ligne) ou pour le e-ticket, la santé Avec le développement des menaces modernes - attaques ciblées combinant diverses techniques, de l extérieur comme de l intérieur - toute entreprise doit adapter sa défense. Les risques qu elle encourt sont de natures diverses : intrusion, vandalisme, espionnage, vol ou fuite de données confidentielles. Pour y faire face, une politique globale de gestion des identités s impose. La sécurité de l entreprise est améliorée Ces «Smart Objects» déploient facilement des solutions d authentification et de signature électronique, tirent partie des technologies nfc/rfid existantes dans votre infrastructure (bornes d accès physique : locaux, parkings) et centralise la gestion des identités (physiques et logiques) de vos collaborateurs. Les salariés de l entreprise sont satisfaits et ont une meilleure productivité : ils accèdent facilement aux ressources de l entreprise de manière sécurisée, ils simplifient leurs opérations quotidiennes telles que le paiement au restaurant d entreprise et dématérialisent leurs titres de transport. L entreprise fait des économies en remplaçant badges et cartes à puce existants par un seul objet facile à déployer, maintenir et faire évoluer. En résulte notamment la personnalisation adaptée à l entreprise et le déploiement via la Card Management System préférée du salarié. Le chargement en ligne de nouvelles applications est aussi possible. Avec les «Smart Objects» Comme cœur de métier, neowave s inscrit dans la révolution du monde des transactions sans contact RFID/nFC et des services en ligne. Dotée d une forte expertise dans les domaines des composants sécurisés, de la carte à puce et des logiciels embarqués, l entreprise est reconnue sur les marchés de la transaction sécurisée et des produits grand public. Le token USB/RFID multifonctions évolutif Fini les tokens oubliés sur les postes de travail pendant les pauses, le badge d entreprise devient un objet personnel et multifonctions qui, en ayant plus de valeur ajoutée pour l employé, le responsabilise et Weneo 2.0 le concept de badge unique pour l entreprise basé sur un token USB multifonctions pour un accès en toute sécurité à la fois aux locaux et au système d information, et aussi pour protéger les données en mobilité. permet une meilleure adoption de la politique de sécurité car il peut intègrer les fonctions de : Token d authentification forte deux facteurs basé sur une carte à puce, Clé USB chiffrante de 4Go avec CD-ROM, partition publique et partition privée avec accès par mot de passe pour la protection de données en mobilité, Badge RFID/nFC pour le contrôle d accès physique, la gestion de temps, le porte-monnaie électronique, Un logement SIM pour une deuxième carte à puce au format SIM qui peut servir de coffre-fort aux certificats pour la signature électronique par exemple, Un logement sécurisé pour une photo d identité permettant l identification visuelle du porteur. Dossiers thématiques du SITELESC Numéro 2 - Octobre 2011 19
VILLE Plus de mobilité dans la ville Le programme paneuropéen ITEA 2 ITEA 2, suite du succès du programme ITEA, est un programme paneuropéen stratégique pour la R&D dans des Systèmes et Services de Logiciels. ITEA 2 stimule et soutient les projets qui donneront un bord d attaque à l industrie européenne dans le secteur de SISS (dans lequel le logiciel représente un segment significatif en termes de fonctionnalité de système, le coût et le temps de développement de système). L ambition d ITEA 2 est de mobiliser 20 000 personnes/an au cours des huit ans du programme, exigeant une augmentation significative de l investissement. Le projet «Smart Urban Spaces» est un projet européen ITEA 2 qui a pour but d introduire des services interopérables dans les villes européennes sur la base des nouvelles technologies mobiles dont le NFC (Near Field Communication) est un élément moteur. Le projet réuni 25 acteurs dont 9 villes européennes, des universités et des industriels du secteur comme NXP, et tend à préparer, valider et promouvoir la technologie de base qui vont déployer des nouveaux cas d usages induits par le NFC*, comme la billettique, le paiement, le transport urbain. L interopérabilité et la sécurité sont les axes prioritaires du projet. Un projet européen Le projet, qui se termine en juin 2012, est dans la dernière ligne droite alors que le nfc connait un essor mondial. Tous les challenges techniques sont désormais résolus, y compris les problématiques de standardisation et d interopérabilité. Les opérateurs de télécommunication et les autres fournisseurs de services commencent à proposer différentes solutions techniques, des cartes sans contact aux tags autocollants en passant par des solutions dans des micro SD. Les déploiements européens des services concernés vont donc débuter idéalement au moment où l offre matérielle se concrétise sur le marché. La participation à de tels projets européens revêt de multiples avantages directs ou indirects. Bien sûr, les subventions européennes viennent en premier lieu à l esprit et aident bien souvent à financer une partie des efforts associés. Mais la possibilité d être acteur actif d un standard en devenir permet de préparer les développements associés avec une avance certaine et la possibilité unique de partager autour d un même projet fédérateur avec des partenaires, des clients potentiels, et même parfois des compétiteurs confèrent aux projets européens une valeur bien supérieure au simple aspect financier des subventions. * near Field Communication. «Smart Urban Spaces» : un projet qui prépare les technologies d interopérabilité, de sécurité pour la billettique, le paiement et le transport urbain. NXP Caen, sur le Campus EffiScience, acteur majeur du projet «Smart Urban Spaces» 20 Dossiers thématiques du SITELESC Numéro 2 - Octobre 2011