Mioty s'impose comme une option pour le déploiement de capteurs sans fil IIoT massif

Vous avez sans doute déjà entendu parler de l'arrivée de l'Internet industriel des objets (IIoT) massif. Vous savez aussi probablement qu'il existe une multitude de protocoles sans fil déjà disponibles pour vous aider à vous connecter à ces centaines ou milliers de points d'extrémité. Ce que vous ne savez peut-être pas, c'est qu'un autre protocole a vu le jour : mioty. Il s'agit d'un protocole LPWAN (réseau étendu basse consommation) basé sur logiciel et récemment publié (au moment de la rédaction de cet article) qui a été développé afin de fournir une fiabilité et une évolutivité de pointe pour l'IIoT. Les défenseurs de mioty espèrent qu'il rivalisera avec LoRaWAN, Sigfox, NB-IoT, LTE-M, et d'autres protocoles IoT sans fil dans les réseaux de capteurs sans fil massifs.

L'IIoT massif n'en est qu'à ses débuts ; c'est donc le moment idéal pour se familiariser avec mioty. Mioty est conforme à la norme TS 103 357 de l'Institut européen de normalisation des télécommunications (ETSI). Les attentes en matière de performances clés incluent :

• Consommation énergétique de 17,8 microwattheures (μWh) pour une autonomie batterie de 20 ans.
• Fonctionnement optimal des nœuds et des stations de base lors de déplacements à des vitesses atteignant 120 kilomètres/heure (km/h).
• Haute immunité aux interférences.
• Haute qualité de service (QoS).
• Connectivité intérieure profonde, même dans les environnements industriels avec des obstructions métalliques ou des barres d'armature.
• Prise en charge de jusqu'à un million de dispositifs par réseau.

Comment fonctionne mioty ?

Toutes ces attentes sont élevées. Comment mioty fait-il alors pour y répondre ? Une des clés de ses performances est la technologie de division des télégrammes qu'il utilise pour diviser les paquets de données en petits sous-paquets au niveau du capteur. Les sous-paquets sont transmis sur différentes fréquences et à différents moments. Puis, un algorithme à la station de base les réassemble pour former le message d'origine (Figure 1). L'algorithme de mioty offre une redondance intégrée des sous-paquets et une basse consommation énergétique. Jusqu'à 50 % des sous-paquets peuvent être perdus à cause des interférences sans perdre le message d'origine.

Figure 1 : La division des télégrammes de mioty améliore la résilience aux interférences et permet une faible consommation énergétique. (Source de l'image : Radiocrafts)

Mais la perfection n'existe pas. Certes, le réseau mioty est privé, ce qui signifie que vous n'avez pas besoin de payer les frais mensuels de licence ou d'abonnement associés aux réseaux publics comme les systèmes cellulaires. Mais il n'est pas gratuit pour autant : vous devez payer un droit de licence à BehrTech afin d'utiliser son logiciel breveté mioty. De plus, même si mioty est robuste et peut transmettre sur de longues distances avec une basse consommation, son débit de données est limité à 512 bits/seconde.

Mioty pourrait être un atout important pour votre jeu d'outils pour les défis LPWAN. Examinons deux solutions pour vous aider à commencer à explorer les réseaux de capteurs sans fil mioty pour votre prochaine conception IIoT : l'une de Radiocrafts et l'autre de STMicroelectronics.

Module mioty à montage en surface

Radiocrafts propose le RC1882CEF-MIOTY1, un module radio compact hautes performances monté en surface (Figure 2) qui peut envoyer un message jusqu'à 245 octets en une seule transmission. Le contrôleur de communication embarqué inclut le logiciel du protocole mioty. Ce module intégré est pré-certifié pour un fonctionnement conforme aux réglementations européennes (868 mégahertz (MHz)) et américaines (915 MHz). Il est basé sur un jeu de commandes AT et inclut une interface UART. Le module offre un brochage compatible avec les modules précédents de Radiocrafts, ce qui facilite son intégration dans les systèmes existants. Il présente une consommation ultrabasse pour le fonctionnement sur batterie, une radio à bande ultra-étroite avec une sensibilité de -129 décibels référencée à un milliwatt (dBm) et une puissance de sortie de 14 dBm.

Figure 2 : Le module mioty de Radiocrafts peut envoyer un message pouvant atteindre 245 octets de longueur en une seule transmission. (Source de l'image : mioty Alliance)

Le kit de développement RC1882-MIOTY1-DK associé de Radiocrafts vous permet de faire fonctionner un petit réseau mioty depuis un PC avec un minimum de ressources de développement supplémentaires, pour tester et explorer rapidement ses capacités réseau. Radiocrafts propose également un logiciel pour le développement d'applications.

mioty inclus dans un SoC sans fil multiprotocole

Avec le système sur puce (SoC) STM32WL de STMicroelectronics, vous pouvez explorer de nombreux protocoles sans fil, dont mioty. Les microcontrôleurs STM32WL prennent en charge de nombreux schémas de modulation, y compris LoRa (étalement du spectre), (G)FSK, (G)MSK et BPSK, pour une utilisation dans mioty ainsi que dans d'autres réseaux (LoRaWAN, Sigfox, W-MBUS). Le SoC intègre à la fois un microcontrôleur à usage général et une radio sub-gigahertz (GHz) sur la même puce.

La carte Nucleo-64 NUCLEO-WL55JC2 fournit une plateforme permettant de concevoir des prototypes et d'explorer de nouvelles approches en matière de réseaux sans fil avec le STM32WL (Figure 3). Elle prend en charge diverses combinaisons de performances, de consommation énergétique et d'autres fonctionnalités. Elle inclut également une antenne SMA. Son support de connectivité Arduino Uno R3, ainsi que les embases Morpho de STMicroelectronics vous permettent d'étendre les fonctionnalités avec une grande variété de shields spécialisés.

Figure 3 : La carte d'évaluation Nucleo-64 NUCLEO-WL55JC STM32WL vous offre un moyen abordable et flexible d'essayer de nouveaux concepts et de concevoir des prototypes avec mioty. (Source de l'image : STMicroelectronics)

Conclusion

L'IIoT massif arrive, et grâce à mioty vous disposez d'un choix supplémentaire de protocole sans fil. Théoriquement, il peut fournir des environnements industriels basse consommation à qualité de service élevée et se connecter à de nombreux dispositifs, mais il s'accompagne de droit de licence. Toutefois, il bénéficie déjà d'un bon support matériel et mérite donc votre attention lorsque vous évaluez vos (nombreuses) options d'interface sans fil.