Les dispositifs portés autour du corps humain évoluent rapidement, offrant de nouvelles possibilités d’interaction et de surveillance des signes vitaux. Ce projet, en lien avec le thème H.12, vise à établir un intranet humain sécurisé et très économe en énergie en utilisant des dispositifs intégrés. L’intranet humain crée une infrastructure dédiée aux noeuds IoT et aux vêtements, en utilisant la communication capacitive couplée au corps pour des réseaux à très faible consommation d’énergie. En abordant les défis d’intégration, de consommation d’énergie et de synchronisation, le projet développe un noeud de communication complet pour les réseaux corporels en technologie 28nm FDSOI CMOS. 

L’aspect innovant réside dans la synchronisation opportuniste du réseau basée sur la détection des battements de coeur, qui garantit une faible consommation d’énergie dès le départ. Le projet s’attaque à quatre grands défis : consommation d’énergie, débit de données, latence et intégration, en se comparant aux normes existantes telles que BLE. L’évaluation des couches physique et MAC, en utilisant C-BCC dans des environnements denses, démontrera l’efficacité de l’approche. 

S’appuyant sur la technologie 28nm FDSOI CMOS pour son faible courant de fuite et ses performances énergétiques, le projet intègre des techniques telles que N-Path et conception en faible inversion, la synchronisation sur battement cardiaque et l’UWB pulsée au niveau du système, ainsi qu’une couche MAC optimisée pour l’efficacité énergétique. Chaque partenaire du consortium, qui a une longue tradition de collaboration, apporte son expertise : TIMA Grenoble sur la conception du chemin de réception ULP, Junia-IEMN Lille sur les détecteurs analogiques ULP, IMS Bordeaux sur les solutions de synthèse de fréquence ULP, et ST qui assurera la mise en oeuvre du système ULP, l’alignement sur le marché et les efforts de normalisation. 

Wearable devices are rapidly advancing, offering diverse interactions and monitoring capabilities. This project, aligned with the H.12 theme, aims to establish a secure and highly energy-efficient human intranet using micro and nanotechnologies. The Human Intranet creates a dedicated infrastructure for IoT nodes and wearables, utilizing capacitive body-coupled communication for ultra-low-power networks. By addressing integration, power consumption, and synchronization challenges, the project develops a complete communicating node for Body Area Networks, utilizing 28nm FD-SOI CMOS technology. 

The innovative aspect lies in the opportunistic synchronization of the network based on heartbeat detection, which guarantees very low energy consumption right from the start. The project targets four main challenges: power consumption, bit rate, latency, and integration, benchmarking against existing standards like BLE. Evaluation at physical and MAC layers, using C-BCC in dense environments, will demonstrate the efficiency of the approach. Four key layers are identified to address power consumption: integration technology, building block design, system level, and protocol, emphasizing the importance of energy efficiency at each level. 

Leveraging 28nm FD-SOI CMOS technology for its low leakage current and power capabilities, the project incorporates passive circuits like N-Path and weak inversion techniques, heartbeat synchronization, and pulsed UWB at the system level, and a dedicated MAC layer optimized for power efficiency. The consortium, with a history of collaboration, involves all partners in system definition. Each academic team contributes expertise: TIMA Grenoble on ULP reception path design, Junia-IEMN Lille on ULP analog detectors, IMS Bordeaux on ULP frequency synthesis solutions, and ST leading ULP system implementation, market alignment, and standardization efforts.