Pourquoi est-ce que les technologies Chromecast, Airplay et Bluetooth ne s'entendent pas ?

Des logiciels et du matériel qui permettent aux produits de parler la même langue

Lorsque les ingénieurs conçoivent les dispositifs électroniques grand public les plus récents et les plus performants, la compatibilité devient un enjeu à la fois important et piégeux. Si vous avez lu mes précédents articles de blog DigiKey, vous savez que je suis un fervent partisan de la rétrocompatibilité et un ardent pourfendeur des guerres de formats. Mais je comprends aussi que les discussions techniques liées aux écosystèmes se résument souvent à des questions de budget, de technologie, de matériel, de logistique, de programmation, de propriété intellectuelle et de planification. La communication sans fil, sous les traits des technologies Chromecast, Airplay, Bluetooth et Wi-Fi, illustre parfaitement ce phénomène.

Émetteur-récepteur radiofréquence compatible avec 802.11 a/b/g/n/ac, E/S à usage général Bluetooth v4.1, I2C, SPI, UART et USB 5 Gbps. (Source : Deepwave Digital, NVIDIA et DigiKey.)

Les technologies Chromecast et Bluetooth sont presque aussi utilisées que le Wi-Fi. Toutefois, la technologie Airplay ne s'accorde pas toujours avec les autres. Apple a assoupli les règles concernant l'utilisation par des tiers de son protocole de communication sans fil propriétaire, mais cet écosystème reste largement fermé. À l'inverse, Google et le Bluetooth SIG (Special Interest Group) ont choisi la voie de l'open-source, permettant ainsi à un large éventail de systèmes matériels et logiciels de s'intégrer dans ces deux écosystèmes qui ne cessent de se développer.

La question qui se pose est alors la suivante : les ingénieurs (et par extension les consommateurs) sont-ils gagnants en proposant des produits qui communiquent avec toutes ces technologies de communication sans fil ?

Points communs des technologies de communication sans fil

Au fond, toutes les technologies de communication sans fil fonctionnent de la même manière. Des émetteurs transforment un signal électronique en onde radiofréquence. L'onde est ensuite captée par un récepteur qui retraduit le message en signal électronique. Les émetteurs-récepteurs sont des dispositifs qui peuvent à la fois envoyer et recevoir ces signaux. La différence entre les technologies Wi-Fi, Chromecast, Airplay et Bluetooth réside dans la manière dont ces messages sont traduits, codés et transmis. En substance, elles s'expriment de la même manière, mais dans des langues différentes.

D'un point de vue matériel, les ingénieurs peuvent facilement concevoir des dispositifs électroniques grand public de manière à ce qu'ils interagissent avec les quatre protocoles de communication sans fil, en choisissant un émetteur compatible avec les différentes fréquences auxquelles fonctionnent ces protocoles. En d'autres termes, garantir qu'un produit puisse interagir avec tous les protocoles est avant tout un défi logiciel.

Qu'est-ce qui différencie les écosystèmes Wi-Fi, Chromecast, Airplay et Bluetooth ?

Le Bluetooth est vraiment à part. Il utilise la bande de fréquences 2,4 GHz pour permettre aux dispositifs électroniques proches de communiquer les uns avec les autres. Le Bluetooth Classic restreint cette communication entre deux dispositifs, mais présente une limite de données de 3 Mbps. Le Bluetooth Low Energy (BLE) consomme moins d'énergie, comme son nom l'indique, mais permet aussi à plusieurs dispositifs de communiquer les uns avec les autres simultanément. L'inconvénient du BLE est qu'il présente une limite de données de 2 Mbps. Lorsque les ingénieurs conçoivent des dispositifs électroniques grand public, ils peuvent choisir un émetteur-récepteur compatible avec le Bluetooth, mais pas avec le Wi-Fi, Chromecast ou Airplay.

Paradoxalement, le Wi-Fi est au cœur de Chromecast et d'Airplay. Toutes ces technologies fonctionnent dans les bandes de fréquences 2,4 GHz et 5 GHz. Les deux technologies concurrentes s'appuient sur le Wi-Fi pour permettre à plusieurs systèmes (sur le même réseau) de communiquer. Ce point commun est la raison pour laquelle il existe différentes solutions logicielles permettant aux dispositifs Chromecast de communiquer avec les dispositifs Airplay, et vice versa, sans extension matérielle. Ce point commun explique également qu'un émetteur-récepteur compatible avec la norme 802.11 a/b/c/g/n peut en théorie fonctionner avec le Wi-Fi, Chromecast ou Airplay. Cependant, cet émetteur-récepteur ne pourra pas forcément se connecter au Bluetooth. Les largeurs de bande du Wi-Fi 6 sont limitées à environ 9600 Mbps, celles d'Airplay à environ 54 Mbps, et celles de Chromecast à 60 Mbps.

La différence principale entre Chromecast et Airplay, c'est que lors de la diffusion de données en continu, la technologie de Google indique aux équipements d'accéder directement au flux. Les dispositifs Airplay, quant à eux, absorbent le flux avant de transmettre ces données audio/visuelles aux équipements. C'est la raison pour laquelle il est possible d'éteindre un téléphone Android pendant l'utilisation de la plupart des fonctionnalités de Chromecast, alors que les dispositifs Apple doivent rester allumés pour utiliser toutes fonctionnalités d'Airplay. Autrement dit, les dispositifs Chromecast se comportent comme une télécommande, tandis qu'Airplay agit comme un boîtier câblé.

Résumé

Il convient de souligner qu'étant donné que les dispositifs Chromecast accèdent directement au flux de données, ils offrent généralement une meilleure qualité visuelle et sonore que les dispositifs Airplay ou Bluetooth. Par conséquent, à moins que vous ne conceviez un produit ciblant directement les communautés Apple et/ou Bluetooth, il est judicieux de veiller à ce que votre projet soit compatible avec Chromecast.

Pour en savoir plus sur la technologie liée aux émetteurs-récepteurs et pour connaître les systèmes sans fil avec lesquels ils sont compatibles, consultez la liste des produits de DigiKey.