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La société d’analyse économique ComScore a récemment confirmé que le système d’exploitation Android détenait plus de 50% du marché des smartphones aux Etats-Unis. Android a connu une croissance encore plus forte en Europe, où sa part de marché dans les smartphones des cinq plus grandes économies du continent est désormais supérieure à 65% (avec même un impressionnant 87% en Espagne), selon les données qui viennent d’être publiées par Kantar. Les tablettes sous Android gagnent également du terrain en popularité par rapport à l’iPad d’Apple au niveau mondial. En plus de cette prolifération, ce système d’exploitation se développe également au niveau des fonctionnalités offertes.

Afin d’aider les fabricants de matériel à créer des accessoires qui fonctionnent avec les plateformes Android, Google a introduit le programme "Android Open Accessory" à la fin du printemps 2011. Celui-ci fait appel à la technologie d’interconnexion USB conventionnelle, avec une étape d’énumération supplémentaire. Grâce à cela, la connexion USB (périphérique USB ou port USB OTG) permet à la plateforme Android (tablette, smartphone, etc.) de fonctionner effectivement comme esclave ou périphérique, plutôt que comme hôte. Ainsi quand la plateforme Android est mise en mode accessoire, l’accessoire auquel il est connecté sert d’hôte USB, en alimentant le bus et en assurant l’énumération. Ceci a plusieurs conséquences importantes :

 1.Cela dispense la plateforme Android d’alimenter le matériel auquel elle est connectée (qui risquerait dans le cas contraire de réduire considérablement son autonomie), et peut au contraire tirer son alimentation du système auquel elle est connectée.

 2.Cela réduit la complexité du système, puisqu’il n’y a pas besoin de supporter la pile hôte USB, qui contrôle le bus USB. Ceci signifie qu’en développant une application, il n’est pas nécessaire d’accéder en mode "root" (niveau système basique) à la pile et aux drivers d’hôte de la plateforme Android. Ceci réduit la capacité mémoire nécessaire à la liaison USB, tout en simplifiant l’architecture logiciel système.

Le matériel conforme au protocole Android Open Accessory est capable de détecter la connexion à une plateforme Android. Il détermine alors à l’aide des descripteurs de dispositif, si cette plateforme est capable de supporter le mode accessoire. Si c’est le cas, le matériel vérifie alors si la plateforme est déjà en mode accessoire, et dans le cas contraire tente d’initier le mode en question. Le matériel peut alors effectuer le transfert des données tout en fournissant 500 mA de courant de charge à la plateforme Android, ce qui aura un impact positif sur le profil d’alimentation du système, soit en rechargeant la batterie, soit en utilisant cette nouvelle source d’énergie pour d’autres besoins opérationnels.

Applications possibles pour Android Open Accessory

Il existe de nombreux cas où le programme Android Open Accessory peut s’avérer intéressant. Dans le secteur de la santé, il offre des avantages en termes de mobilité accrue, de plus grande facilité d’utilisation et de meilleure gestion globale du temps. Les médecins ou autres personnels médicaux peuvent extraire des données (sur la fréquence cardiaque, le niveau de glucose de sang, la température corporelle, la tension artérielle, etc.) du matériel de surveillance et les stocker dans une tablette pour analyse ultérieure. Etant donné que les tablettes ont un cycle de vie bien plus court que les matériels auxquels elles sont connectées (ces matériels peuvent servir pendant 10 ou 15 ans), on pourra ultérieurement utiliser des outils qui seront plus au gout du jour et seront dotés d’interfaces utilisateur plus intuitives.

Dans une salle de sport, cela permet le téléchargement des données de séance d’entraînement (telles que les calories totales brûlées, la distance parcourue, le rythme cardiaque, etc.) à partir des appareils utilisés vers un smartphone. Ces données peuvent être combinées à celles de sessions d’entrainement précédentes, et consultées ultérieurement. L’évolution de la forme physique de l’utilisateur pourra ainsi être suivie au cours du temps, et ces données pourront être partagées avec d’autres personnes (amis ou entraîneur personnel) afin d’établir des comparaisons.

Dans d’autres secteurs, cette technologie peut intéresser les concepteurs d’électroménager souhaitant pouvoir télécharger des mises à jour de logiciels dans leurs produits, ou télécharger des informations de diagnostic. Dans le monde de la photographie, cela peut permettre aux utilisateurs de connecter leur smartphone directement à une imprimante en magasin, plutôt que de devoir retirer la carte mémoire de leur appareil pour visualiser ou imprimer des photos. Pour les systèmes domotiques, cela permet d’offrir une connectivité améliorée avec les thermostats, les systèmes d’arrosage, les alarmes de sécurité ou les systèmes audio-vidéo, qui sont souvent peu pratiques à programmer, en proposant à l’utilisateur une application pour smartphone plus conviviale et plus facile à utiliser.

Pourquoi utiliser un câble ?

Certains diront "pourquoi ne pas faire tout cela sans fil ?". le fait est qu’Android dispose de connectivité sans fil, puisque les piles WiFi et Bluetooth sont supportées, mais en réalité cette connectivité est très orientée vers les réseaux locaux (LAN) et les réseaux cellulaires, et n’est pas particulièrement optimisée pour les réseaux personnels (PAN). Même si Bluetooth est orienté PAN, il ne peut supporter les débits que pourront nécessiter plusieurs applications d’accessoires Android Open ouvertes simultanément. La communication sans fil est en général pratique, mais si le transfert de données prend trop longtemps, cela n’est plus aussi commode pour l’utilisateur. Une connexion sans fil réduira aussi l’autonomie de la batterie de la plateforme Android, tandis qu’une connexion USB par câble, comme nous l’avons vu, permet à la batterie d’être rechargée, tout en autorisant un transfert de données plus rapide. En outre, les liaisons sans fil nécessitent un temps et une procédure d’établissement entre les systèmes, tandis que le câble USB établit la liaison immédiatement, ce qui se traduit par un mode opérationnel clair, facile à utiliser, et moins générateur d’appels au support technique. Enfin, les implantations sans fil sont souvent complexes et coûteuses. Cela peut donner lieu à des problèmes de conception du fait d’implantations de circuit plus complexes et d’espace sur carte limité, sans compter les difficultés supplémentaires que représentent la sécurisation des données, l’implantation de l’antenne, et le bruit produit par les appareils environnants. Enfin outre, la coexistence sans-fil doit aussi être prise en compte, alors que les bandes radio sont de plus en plus congestionnées.

Par opposition l’USB offre une connexion physique simple et directe. Puisqu’elle est déjà présente dans l’appareil portable en standard, pour charger la batterie et assurer la connectivité traditionnelle avec un PC, cela ne nécessite aucun espace supplémentaire sur la carte et n’augmente pas le coût ; en fait cette connectivité est gratuite. Dans la mesure où les ingénieurs d’études sont déjà familiarisés avec l’USB, cette option représente un risque moindre au niveau implantation, par rapport à une solution sans fil. Enfin, étant donné que les utilisateurs finaux savent utiliser l’USB, le principe d’utilisation est connu et induit potentiellement des coûts de support technique inférieurs.

CI USB pour accessoires Android Open

Du point de vue Android, les avantages apportés par Open Accessory sont clairs, mais la conséquence est que l’autre système doit désormais pouvoir fonctionner en hôte USB. Comme nous l’avons souligné, les implantations d’hôtes USB imposent un certain nombre de conditions. Ceci a amené FTDI à développer un CI hôte évolué, complété par un écosystème assurant un support complet, spécialement optimisé pour les accessoires Android Open. Le FT311D est un hôte USB haut-débit (12 Mbits/s) capable de servir de pont entre l’USB et 6 différents types d’interface sélectionnables par l’utilisateur (GPIO, UART, PWM, I2C maître, SPI esclave et SPI maître). Quand l’interface périphérique est configurée en mode UART, elle implémente un port UART série asynchrone avec contrôle de flux, acceptant des débits jusqu’à 6 Mbits/s, tandis que l’interface I2C peut se connecter aux interfaces I2C esclave, à des débits jusqu’à 125 Kbits/s. L’interface peut également être configurée pour fournir 4 sorties PWM (modulation de largeur d’impulsions). Celles-ci peuvent servir à générer les signaux PWM avec lesquels contrôler des capteurs, des moteurs à courant continu, des actuateurs ou d’autres éléments présents dans le matériel externe, comme dans les exemples d’application évoqués plus haut, dans les secteurs domotique ; médical, industriel, ou loisirs.

La quasi-omniprésence des interconnexions USB signifie que celles-ci sont en bonne place pour servir de support au transfert de données entre tous les appareils portables et les équipements externes. Alors que davantage de mobilité prévaut de plus en plus dans tous les aspects de la vie quotidienne, le besoin de fonctionnalités hôte plus sophistiquées augmente, ce qui permet d’envisager la connectivité sous une nouvelle approche. L’arrivée d’accessoires Android Open constitue une base sur laquelle de nombreuses applications innovantes et passionnantes pourront être élaborées.