EMBEDDED WORLD   9 – 11 AVRIL      NOUS Y SERONS

Blog

Pour les souris de jeu sans fil, l’UWB atteint de nouveaux niveaux de performance sur la voie d’une interactivité sans faille en AR/VR

  • novembre 17, 2022

Partager :

image

Nous avons récemment consacré beaucoup d’encre sur notre blog aux applications AR/VR d’avenir. Les performances mobiles sans fil à courte portée nécessaires à ces applications ont stimulé la soif de l’industrie technologique pour une nouvelle option de connectivité qui excelle là où le Bluetooth/BLE et le Wi-Fi n’excellent pas. L’UWB répond à ce besoin en offrant un débit de données élevé, une latence ultra-faible et une consommation d’énergie ultra-faible, nécessaires aux lunettes intelligentes et aux objets portables de demain.

Mais pour concevoir les appareils connectés AR/VR de demain, nous devons d’abord répondre aux besoins de connectivité des appareils sans fil d’aujourd’hui. Pour les jeux et les applications audio traditionnels, il est plus clair que jamais que nous atteignons collectivement les limites de ce qui est possible avec les plateformes de connectivité à courte portée. L’heure de l’UWB a sonné.

Les souris de jeu en sont un excellent exemple.

Les équipementiers de périphériques de jeu repoussent sans cesse les limites de la performance en se livrant à une concurrence – agressive ! – pour fournir aux joueurs des souris ultra-rapides et ultra-légères avec des profils d’ergonomie et de puissance finement équilibrés. Les souris filaires ont traditionnellement dominé le marché des souris hautes performances en raison des avantages qu’elles offrent en termes de latence, mais cette tendance est en train de changer avec la dernière génération de souris de jeu sans fil. Les souris sans fil haut de gamme aspirent à offrir des performances et une latence comparables à celles des souris filaires, sans les fils, afin de garantir un jeu et des mouvements rapides et fluides, sans le poids ou l’enchevêtrement des cordons et des câbles.

Aujourd’hui, les souris de jeu sans fil haut de gamme sont généralement équipées d’une connectivité sans fil propriétaire de 2,4 GHz, parfois assortie d’une option Bluetooth pour plus de commodité. Pourquoi le spectre à bande étroite de 2,4 GHz ? Parce que c’était la seule option viable à l’époque où ces souris ont été conçues.

La connectivité propriétaire 2,4 GHz présente ses propres difficultés (nous y reviendrons dans un instant), mais sa latence est généralement beaucoup plus faible que celle du Bluetooth, et les souris de jeu sans fil spécialisées tirent parti de cet avantage pour obtenir des taux d’interrogation plus rapides et une latence plus faible.

POURQUOI LES TAUX D’INTERROGATION ET LA LATENCE SONT-ILS IMPORTANTS ?

Le taux d’interrogation est la vitesse à laquelle un capteur de souris communique sa position/son emplacement à un ordinateur par seconde, ce qui est essentiel pour le suivi précis des mouvements. Plus vous prenez d’échantillons, plus vous êtes proche de l’enregistrement des mouvements réels de la souris.

Une souris ayant un taux d’interrogation de 1 000 Hz communique 1 000 fois par seconde (une fois par milliseconde), et il s’agit d’une spécification assez courante parmi les souris de jeu grand public. Les fournisseurs de souris innovantes modifient les implémentations 2,4 GHz pour pousser les taux d’interrogation vers de nouveaux sommets – jusqu’à 4 000 Hz – afin d’améliorer la précision et la vitesse pour de meilleures performances globales de jeu.

Mais un taux d’interrogation plus rapide ne suffit pas à lui seul à améliorer les performances de jeu. La latence est essentielle pour la réactivité. Vous pouvez enregistrer avec précision les mouvements de la souris à 4 000 Hz, mais si le délai de transmission de l’information au PC est trop long, il est difficile pour le joueur de bénéficier de la résolution de 4 000 Hz. Le joueur aura tendance à déplacer la souris au-delà de la position souhaitée jusqu’à ce que l’action à l’écran le rattrape. Plus le décalage de latence est important, plus le dépassement est grand.

Des entrées de souris plus rapides et une latence plus faible permettent d’améliorer la réactivité, et les joueurs sérieux accordent une grande attention à ces spécifications car elles peuvent renforcer leur avantage concurrentiel. Le polling à 4 000 Hz est une référence impressionnante et SPARK applaudit l’innovation qui l’a rendu possible ! Malheureusement, la fréquence de 2,4 GHz s’accompagne de certains inconvénients.

Parmi les problèmes les plus urgents, le spectre à bande étroite de 2,4 GHz est utilisé pour les services Bluetooth/BLE, Wi-Fi et ZigBee. Il s’agit d’une bande de fréquences encombrée qui, à tout moment, peut être occupée par une myriade d’appareils dans le voisinage immédiat d’un joueur, qui se disputent tous le spectre. Cela peut créer des problèmes d’interférence, et les dongles USB embarqués peuvent également créer du bruit supplémentaire, ce qui peut avoir un impact négatif sur la latence et les performances globales du jeu.

Le polling à 4 000 Hz sur 2,4 GHz est aussi très probablement la fin de la route en termes de performances de souris de jeu réalisables avec les plateformes sans fil existantes. Il n’y a tout simplement pas de voie discernable pour atteindre des taux d’interrogation de 8 000 Hz – la prochaine étape majeure sur la feuille de route du développement de l’industrie – avec des souris de jeu à 2,4 GHz ou à base de Bluetooth.

UNE NOUVELLE NORME DE PERFORMANCE

Avec SPARK UWB, le taux d’interrogation de 4 000 Hz est le point de départ.

Nous considérons qu’il s’agit de la norme de base pour obtenir des performances de souris de jeu de qualité supérieure à l’avenir, sans qu’aucune optimisation spéciale ne soit nécessaire pour faire face aux interférences, comme c’est le cas avec la technologie 2,4 GHz. Avec SPARK UWB, la fréquence de 4 000 Hz n’est pas qualifiée en termes de performances maximales, mais de performances soutenues.

De plus, les performances de SPARK UWB permettent d’établir une feuille de route claire pour atteindre des performances de 8 000 Hz – l’innovation ne s’arrête donc pas à 4 000 Hz.

La technologie UWB de SPARK Microsystems offre un débit de données élevé pour l’interrogation haute résolution à 4 000 Hz et un transfert de données à faible latence qui est aussi bon, voire meilleur, que le débit d’interrogation. Dans le cas de 4 000 Hz, avec SPARK UWB, les échantillons sont prélevés toutes les 0,25 ms et les données sont transférées sur la liaison sans fil vers le PC dans un délai de 0,25 ms ou mieux (y compris les pressions sur les boutons). La fréquence de 2,4 GHz peut, dans certains cas, transférer la quantité de données que nécessite une interrogation à 4 000 Hz, mais il faut parfois plus de 15 ms pour que les données soient transmises au PC avec des technologies de 2,4 GHz comme Bluetooth.

La large gamme de fréquences de l’UWB garantit qu’elle est beaucoup moins encombrée que le spectre à bande étroite de 2,4 GHz, ce qui permet de disposer de plusieurs canaux et d’une grande souplesse pour sauter de spectre selon les besoins. La technologie radio à impulsions sous-jacente signifie que l’UWB est moins affectée par les problèmes de distorsion de phase par trajets multiples et qu’elle peut filtrer les interférences indésirables, ce qui la rend plus robuste pour une plus grande simultanéité. SPARK UWB peut permettre à plusieurs joueurs de jouer ensemble à courte distance à une fréquence d’interrogation de 4 000 Hz et fournir des modes de repli automatique pour un plus grand nombre de joueurs.

En outre, le profil d’alimentation ultra-basse de SPARK UWB permet d’utiliser des batteries plus petites dans les souris de jeu sans fil sans sacrifier le temps de fonctionnement entre les charges, ce qui constitue un avantage considérable en soi. Le design de la souris est donc plus élégant et, surtout, le poids de la souris est réduit, ce qui accélère le jeu et améliore encore les performances.


Les jeux traditionnels et les applications multimédias seront un jour intégrés dans l’écosystème plus large de la technologie AR/VR, et l’équipe SPARK a les yeux rivés sur l’avenir en innovant dans la connectivité BAN/PAN nécessaire pour permettre des expériences AR/VR mobiles exceptionnelles.

Les souris de jeu sans fil illustrent les limites de la connectivité sans fil à courte portée d’aujourd’hui, mais la porte est ouverte à une nouvelle génération de souris de jeu basées sur l’UWB pour les hardcore gamers de demain sur la voie de l’immersion totale AR/VR.