Une fonction essentielle de milliards de systèmes intégrés de l'Internet des objets (IoT) est la détection de leur environnement. Pour cette raison, les fournisseurs de microcontrôleurs proposent une assistance pour la technologie des capteurs dans leurs solutions de l'IoT, dont la possibilité sophistiquée de fusion de capteurs.
Gartner Inc., entreprise de recherche industrielle, définit l'IoT comme étant un réseau d'objets physiques contenant une technologie intégrée pour communiquer et détecter ou interagir avec les états internes ou l'environnement externe. En effet, les capteurs représentent la mission principale d'un grand nombre de systèmes intégrés de l'IoT. Par exemple, le segment des réseaux de capteurs en plein essor offre de nouvelles perspectives de croissance avec des centaines ou des milliers d'appareils reliés pour exécuter des tâches de détection à grande échelle, telle que la surveillance de la pollution de l'air et la détection de la qualité de l'eau.
Voici un exemple illustrant la croissance dans uniquement un segment du marché. Selon les prévisions du cabinet d'études de marché IHS Technology, le revenu mondial des MEMS utilisés dans les équipements industriels de l'IoT passera à 120 millions de dollars en 2018, contre 16 millions de dollars en 2013. Les livraisons des équipements industriels de l'IoT devraient atteindre 7,3 milliards de dollars en 2025, contre 1,8 milliards de dollars en 2013.
Le marché industriel de l'IoT comprend une large gamme d'équipements dont des nœuds, des contrôleurs et une infrastructure utilisés dans des marchés allant de l'automatisation des bâtiments au transport commercial, aux cartes à puce, à l'automatisation industrielle, à l'éclairage et à la santé. Ces équipements utilisent une gamme de types de capteurs de systèmes micro-électromécaniques (MEMS) dont des accéléromètres, des capteurs de pression, des composants synchrones et des microphones.
Certains systèmes intégrés dédiés aux capteurs sont de plus en plus sophistiqués, intégrant des entrées de différents appareils. Par exemple, un nœud IoT consacré à la détection des mouvements peut intégrer trois types de capteurs MEMS : des accéléromètres, des gyroscopes et des magnétomètres. Un nœud qui effectue une détection environnementale peut utiliser des capteurs de niveaux d'éclairage, de couleurs, de températures, de pression et d'humidité.
Chaque type de capteur est limité dans des domaines dont la précision et la réactivité. Pour obtenir le meilleur résultat de tous ces appareils, les systèmes intégrés de l'IoT doivent fusionner tous les signaux des capteurs. Une telle fusion de capteurs nécessite que le logiciel et le traitement combinent les sorties des capteurs, les rassemblent et les analysent sur un processeur. Rassembler toutes les pièces pour la fusion des capteurs peut présenter un défi technique considérable pour les développeurs de systèmes intégrés.
Les fournisseurs de microcontrôleurs pour les applications IoT peuvent régler cette question en collaborant avec des partenaires pour développer des solutions pour combiner les microcontrôleurs, les capteurs, le logiciel et les outils de conception pour la fusion des capteurs.
Par exemple, Atmel Corp., un fabricant de microcontrôleurs, propose sa solution de concentrateur de capteurs (Sensor Hub Solution). La solution se compose de la gamme de microcontrôleurs ARM-Cortex d'Atmel ainsi que de capteurs et d'un logiciel de fusion en provenance de fournisseurs. Les principaux fournisseurs de capteurs tels qu'Asahi Kasei Microdevices Corp., Bosch et Kionix Inc. sont les partenaires de cette solution de concentration de capteurs.
Puisque les solutions de capteurs dans les systèmes intégrés IoT deviennent de plus en plus complexes, les fabricants de microcontrôleurs joueront un rôle toujours plus important à aider les concepteurs à parvenir à une fusion des capteurs.