Dans cet épisode d'Elektor Engineering Insights 17 – Low Power for IoT, Stuart Cording s'entretient avec Dhiraj Sogani de Silicon Labs au sujet de la manière dont le Wi-Fi 6 à faible consommation rend enfin possibles des conceptions réellement économes en énergie. Le Wi-Fi a longtemps été considéré comme le pire choix pour l’IoT alimenté par batterie, mais la spécification a évolué.

Pourquoi le Wi-Fi 6 ?

Le Wi-Fi traditionnel a été conçu pour les ordinateurs portables et les smartphones. Les appareils IoT ont des exigences très différentes : microcontrôleurs modestes, budgets énergétiques restreints et longs intervalles de veille. Comme le souligne Sogani, réutiliser simplement le « Wi-Fi standard » pour l’IoT conduit à de piètres performances. Silicon Labs a totalement repensé sa solution RS9116 de première génération (Wi-Fi 4) pour une utilisation à faible consommation, et le Wi-Fi 6 va encore plus loin.


Deux fonctionnalités du Wi-Fi 6 sont essentielles pour l’IoT à faible consommation :

  • Target Wake Time (TWT) : Les appareils établissent avec le point d’accès des intervalles de veille prolongé, leur permettant de se réveiller uniquement lorsque c’est nécessaire.
  • OFDMA : L’utilisation plus efficace du canal et la réduction des collisions limitent les retransmissions, ce qui réduit encore la consommation d’énergie.
     

Ces mécanismes permettent aux capteurs de rester en veille plusieurs minutes plutôt que quelques millisecondes, tout en maintenant une connexion active et en évitant les cycles complets de réauthentification. Les concepteurs peuvent toujours tout éteindre pour des transmissions très sporadiques, mais l’idée centrale est de laisser le choix : la radio et les sous-systèmes MCU peuvent être alimentés sélectivement selon le cas d’usage.

Pour rester efficace

Sogani aborde également les interférences — un facteur inévitable dans les maisons, bureaux et usines. L’efficacité spectrale accrue du Wi-Fi 6 contribue à réduire les tentatives de retransmission, ce qui permet d’économiser directement de l’énergie. L’emplacement de l’appareil, la sélection du canal et la coexistence avec d’autres technologies 2,4 GHz comme le BLE influencent aussi l’autonomie.
 

Pour l’évaluation pratique, Silicon Labs accompagne les ingénieurs avec des fiches techniques, des tableurs d’estimation de la consommation et du matériel doté de capacités de mesure automatique de l’énergie. Un profilage précis est essentiel lorsque le courant varie entre quelques microampères et plusieurs milliampères dans des cycles réels.
 

Enfin, Sogani présente le SiWx917 de Silicon Labs, un SoC Wi-Fi 6 + Bluetooth LE ultra-basse consommation. Il intègre la pile Wi-Fi, la pile BLE, un processeur réseau, un cœur d’application Cortex-M4 et un accélérateur ML intégré pour des tâches comme la détection de mots-clés. Selon Sogani, il offre la consommation la plus basse en Wi-Fi 6 de sa catégorie.
 

Des démonstrations ont montré le SiWx917 fonctionnant avec Matter sur Wi-Fi, Matter-over-Thread avec les familles MG24/BG24, des passerelles pour dispositifs Zigbee/Z-Wave, le nouveau dispositif Bluetooth BG27, la mesure Bluetooth de distance haute précision, ainsi que de nouvelles annonces de microcontrôleurs.

Simplicity Studio IDE

L’environnement de développement intégré Simplicity Studio unifié de Silicon Labs prend en charge toutes ces plateformes et fournit des outils cohérents pour les piles sans fil, l’optimisation énergétique et le développement d’applications.