LEGO vient de frapper un grand coup avec le lancement en 2026 de son système LEGO SMART Play. Au coeur de ce nouveau concept : la SMART Brick, une brique 2x4 qui ressemble à n’importe quelle autre brique LEGO (ok, presque)… sauf qu’elle embarque une technologie absolument fascinante. Après l’avoir testée, explorée sous tous les angles, et même tentée de la reproduire avec du matériel open-source, voici mon retour complet.
C’est quoi exactement, la SMART Brick ?
La SMART Brick est une brique LEGO d’apparence classique mais qui intègre deux puces :
- Un ASIC propriétaire LEGO (ASIC = une puce faite maison, référence DA000001-01) qui gère la lecture NFC, la charge sans fil, les capteurs et un synthétiseur audio analogique.
- Un SoC BLE 5.4 EM9305 (SoC = une micro conroller, CPU ARC 32 bits) qui fait tourner le moteur de jeu, la pile Bluetooth et la logique applicative.
Le principe est simple : chaque brique, minifigurine ou accessoire LEGO contient un tag NFC (appelé SMART Tag). Quand on pose un élément sur la SMART Brick ou à proximité, elle le reconnaît, sait ce que c’est et où il se trouve grâce à un système de positionnement multi-bobines NFC (LEGO a déposé plus de 25 brevets sur le sujet!). Elle réagit alors avec des sons, des lumières et des animations.
Pas d’écran, pas d’application, pas de tablette. L’expérience est 100 % physique.
La recharge se fait par induction, il y a un chargeur pour 2 briques dans chaque boîte contenant des Smart Briques (j’en ai chargé 3 en même temps).
Pour les enfants : une expérience magique
C’est là que LEGO excelle. La SMART Brick est d’une simplicité d’utilisation remarquable pour les enfants :
- On pose une minifigurine → elle parle, fait un son, réagit.
- On place un véhicule → des effets sonores de moteur, de décollage, de combat.
- On détecte une couleur → l’environnement change (tir, eau, réparation…).
- On secoue, on tourne, on lance la brique → elle réagit au mouvement grâce à son accéléromètre.
- Plusieurs briques communiquent entre elles en BLE 5.4 (mode PAwR) pour du jeu multi-brique coordonné.
Le tout est sans écran et entièrement piloté par le jeu physique. C’est une vraie prouesse de design de gameplay. Les enfants n’ont rien à configurer, rien à télécharger — on sort la brique, on la charge le temps de construire un peu, on joue.
L’audio est d’ailleurs un bijou technique : un synthétiseur logiciel à 144 opcodes génère tous les sons de manière procédurale en temps réel. Ce ne sont pas des fichiers audio pré-enregistrés, mais des séquences d’instructions de synthèse encodées directement dans la brique avec les séquences présentes dans les tags NFC. Chaque tag porte ses propres ordres d’instructions sonores, ce qui permet une variété d’effets impressionnante avec un minimum de mémoire.
A voir pour toit comprendre du gameplay: Vidéo Smart Play
Pour les AFOL en exposition : c’est plus compliqué
Là où ça se corse, c’est pour les AFOL. En exposition ou dans un diorama, on aurait envie d’intégrer cette technologie pour enrichir l’expérience des visiteurs — imaginez un diorama Star Wars où chaque vaisseau réagit quand on le touche. Sauf que :
- Le système est entièrement verrouillé. Les payloads des tags NFC sont chiffrés par l’ASIC propriétaire LEGO. L’algorithme de chiffrement est gravé dans le silicium de l’ASIC, inaccessible depuis le firmware, le BLE ou les ports de debug. Impossible de créer ses propres tags avec du contenu custom.
- L’authentification est cloud-dépendante. Pour les opérations d’administration (possession, mise à jour firmware, reset), la brique exige une signature ECDSA P-256 générée par les serveurs LEGO. La clé privée ne quitte jamais l’infrastructure de LEGO.
- Pas d’API ouverte. Il n’y a pas de SDK, pas de mode développeur, pas de moyen officiel de programmer du contenu personnalisé.
- Le contenu est lié aux tags LEGO. Les scripts de jeu (Il y a des fichiers nommés
play.bin,audio.bin,animation.bin) sont dans des fichiers présents dans la brique, mais seuls les tags officiels déclenchent le comportement attendu.
Pour un AFOL qui veut intégrer ça dans un MOC (My Own Creation) ou un diorama d’exposition, c’est frustrant : la technologie est incroyable mais on ne peut pas l’exploiter librement.
Et puis côté autonomie, c’est environ 1h de jeu pour une vingtaine de minutes de chargement. Même si le mode élévé pour le son de la brique est vraiment élevé, ce sera compliqué de l’entendre en exposition.
Sous le capot : une analyse technique
C’est en explorant le fonctionnement interne de la SMART Brick qu’on mesure vraiment l’investissement de LEGO. Ils ont déposé 25 brevets sur le système de positionnement, l’ASIC et le modèle d’interaction.
Les tags NFC
Chaque SMART Tag utilise le standard ISO 15693 (NFC-V) à 13,56 MHz. La puce est un die custom fabriqué par EM Microelectronic (code IC 0x17, ne correspondant à aucun produit commercialisé). Chaque tag contient :
- 66 blocs de 4 octets (264 octets) dont les blocs 0-63 sont verrouillés en usine.
- Un en-tête (bloc 0) avec un identifiant de contenu (Brick ID qui indique la taille du contenu mais pas vraiment un vrai ID).
- Un payload chiffré de longueur variable contenant les instructions de synthèse audio, les patterns d’animation et les scripts de jeu.
Fait remarquable : les tags ayant le même identifiant de contenu ont des données EEPROM strictement identiques octet par octet, indépendamment de l’UID du tag. Le clonage complet fonctionne — la SMART Brick reconnaît les copies sans authentification challenge-response sur le tag NFC. Ceci étant dit, il est difficile de trouver des tags compatibles.
Le protocole BLE
La SMART Brick expose un service GATT basé sur le profil WDX (Wireless Data Exchange) de Packetcraft Cordio, avec l’UUID de service 0xFEF6. Le protocole est orienté registres :
-
Lecture/écriture de registres via une caractéristique Control Point (GET/SET/UPDATE).
-
Des registres pour le volume, le nom, la batterie, la version firmware, l’adresse MAC, l’état de charge…
-
Un mécanisme d’authentification ECDSA P-256 challenge-response médié par le cloud LEGO.
-
Un protocole de preuve de possession (ownership proof) qui lie la brique au compte LEGO de l’utilisateur.
La sécurité : chapeau LEGO
Le modèle de sécurité est un cas d’école en cryptographie asymétrique appliquée à l’IoT :
- La clé publique ECDSA est embarquée dans le firmware de l’EM9305.
- Chaque connexion génère un nonce aléatoire frais, empêchant les attaques par rejeu. Avec vérification local et crytographie embarquée.
- La signature est générée côté serveur — même avec le binaire de l’application décompilé, la clé privée reste inaccessible.
- Le système dégradé fonctionne intelligemment : on peut jouer sans authentification, mais on ne peut pas administrer la brique sans prouver qu’on est le logiciel officiel LEGO.
C’est propre, honnête, et bien dimensionné pour les contraintes d’un SoC BLE.
Mon projet : reproduire l’expérience avec du matériel standard
Pour comprendre en profondeur comment tout cela fonctionne, j’ai lancé un projet open-source qui tente de reproduire des pans de cette expérience avec du matériel du commerce et .NET nanoFramework :
| Composant | Rôle |
|---|---|
| ESP32 | Contrôleur principal (nanoFramework) |
| PN5180 | Lecteur NFC (SPI), ISO 14443 et ISO 15693 |
| TCS3472x | Capteur de couleurs (I2C) |
| YX5300 | Lecteur MP3 série (UART) + carte SD |
Ce que le projet fait aujourd’hui
- Lecture des tags NFC : détection et identification des SMART Tags LEGO, extraction du Brick ID, mapping vers un élément connu (X-Wing, TIE Fighter, Dark Vador, Princesse Leia…).
- Lecture de couleurs : le capteur détecte la couleur d’une brique et déclenche un son contextuel (bleu = eau, vert = réparation…).
- Émulation BLE : l’ESP32 se fait passer pour une SMART Brick officielle — l’app LEGO la voit, s’y connecte, lit les registres. Tout le protocole WDX est implémenté (volume, nom, batterie, keepalive, firmware version…).
- Authentification BLE : un outil desktop (.NET 10) se connecte à une vraie SMART Brick et effectue le flux complet OAuth 2.0 + ECDSA P-256 challenge-response.
- Téléchargement de firmware : extraction des bundles firmware depuis les serveurs AUP de LEGO et transfert de fichiers depuis la brique via BLE.
- Documentation complète du format des cartes NFC, du protocole BLE, du modèle de sécurité et du format des bundles firmware.
Ce qui est fondamentalement différent
La vraie SMART Brick reste bien supérieure sur de nombreux points :
- Audio procédural vs fichiers WAV pré-enregistrés chez moi.
- Système de positionnement multi-bobines NFC vs simple détection de présence.
- LED RGB coordonnée avec l’audio (pas encore implémenté).
- Accéléromètre/IMU intégré (pas encore implémenté).
- Communication multi-brique en BLE 5.4 PAwR (hors périmètre).
Verdict
La LEGO SMART Brick est une prouesse technologique déguisée en jouet. La simplicité de l’expérience pour les enfants cache un niveau d’ingénierie impressionnant — ASIC custom, synthétiseur audio 144 opcodes, positionnement NFC spatial, cryptographie asymétrique, communication multi-brique BLE 5.4. C’est clairement le fruit de plusieurs années de R&D et les 25 brevets déposés en témoignent.
Même si pour l’instant limité à des set Star Wars, il est clair que l’on va voir la Smart Brique un peu partout. Certaines boîtes ne contiennet pas la Smart Brique mais que les Smart Tags et Smart Minifigures. Permet d’étende la jouabilité bien plus largement qu’à certains sets.
Pour les enfants et le jeu au quotidien, c’est magique. Pas d’écran, pas de configuration, on pose les briques et ça prend vie. LEGO a parfaitement réussi son pari du jeu physique augmenté.
Pour les AFOL qui voudraient exploiter cette technologie dans des contextes d’exposition ou de création personnalisée, c’est beaucoup plus frustrant. Le verrouillage est solide (et légitime du point de vue de LEGO), mais il empêche toute créativité technique autour du produit. On ne peut que rêver d’un SDK ou d’un mode développeur qui ouvrirait des possibilités incroyables pour la communauté. Batterie limitée et son non amplifiable.