Un des avantages du «monde connecté» est qu’une multitude d’appareils différents peuvent interagir les uns avec les autres via le Wi-Fi pour échanger des données, contrôler des équipements, et jeter les bases de l’Internet des objets dans un futur pas trop lointain. Malheureusement, d’un autre côté, toutes les connexions Wi-Fi ont besoin d’énergie pour pouvoir fonctionner, ce qui restreint sévèrement l’omniprésence de cette technologie. Cependant, les chercheurs de l’Université de Washington ont mis au point un système qui semblerait éliminer le besoin de blocs d’alimentation pour les connexions en utilisant ce qu’on appelle la technologie de fréquence radio par rétrodiffusion.
Les chercheurs assurent que leur technologie prototype utilise un signal de la radio comme source d’énergie et l’intègre dans l’infrastructure Wi-Fi existante pour fournir des connexions à Internet pour les périphériques.
L’énergie provient via la rétrodiffusion RF Wi-Fi qui existe en tant qu’énergie réfléchie quand un routeur sans fil ou d’autres appareils radiofréquences transmettent (similaire à la technologie trouvée dans les étiquettes d’identification RFID, où le circuit reste en sommeil jusqu’à ce que les signaux radio sur les antennes de l’appareil créent une tension induite dans le circuit pour alimenter le dispositif).
En effet, le système récupère l’énergie des dispositifs de transmission sans fil autour de lui pour alimenter des appareils sans batterie et les connecter à Internet. Des défis technologiques précédents pour fournir une telle connectivité Wi-Fi étaient que même le Wi-Fi Basse Consommation consomme trois à quatre fois plus de puissance que ce qui peut être généré à partir du signal de rétrodiffusion Wi-Fi.
Pour résoudre ce problème, l’équipe affirme avoir développé ses propres prototypes d’étiquettes RF qui ont une ultra-faible consommation d’énergie. Avec des antennes intgégrées tout comme des circuits électroniques qui sont capables de communiquer avec des périphériques Wi-Fi compatibles, comme les ordinateurs portables ou des smartphones, l’équipe assure être capable de maintenir cette connexion avec un minimum d’énergie.
«Si les appareils de l’Internet des objets se développent, nous devons fournir la connectivité aux potentiellement milliards de dispositifs sans batterie qui seront embarqués dans ces objets de tous les jours», a déclaré Shyam Gollakota, professeur assistant en ‘informatique et ingénierie à l’UW. «Nous avons maintenant la possibilité d’activer la connectivité Wi-Fi pour les appareils tout en consommant nettement moins d’énergie que ce que le Wi-Fi traditionnel nécessite »
La puissance provient via du Wi-Fi RF par rétrodiffusion
En substance, pour économiser l’énergie et optimiser l’efficacité, les étiquettes de l’équipe UW fonctionnent en recevant le signal Wi-Fi transmis entre le routeur et un périphérique connecté, comme un ordinateur portable.
En réfléchissant ou pas l’énergie transmise par radiofréquences du routeur Wifi, les étiquettes encodent alors les données en conséquence, pour modifier minutieusement le signal sans fil. D’autres appareils Wi-Fi détectent alors les changements de dernière minute et reçoivent les données de l’étiquette.
« Vous pourriez penser, comment cela pourrait éventuellement fonctionner lorsque vous avez un appareil basse consommation qui réalise ce minuscule changement dans le signal sans fil? » précise le co-auteur et professeur agrégé UW, Joshua Smith. « Mais le fait est, que si vous êtes à la recherche de modèles spécifiques, vous pouvez le trouver dans toutes les autres rétrodiffusions Wi-Fi dans l’environnement. »
Le travail de l’équipe UW est fondée sur des enquêtes précédentes sur la rétrodiffusion ambiante qui ont démontré comment les appareils qui requièrent une basse énergie comme les technologies portable pourraient être alimentées en piégeant l’énergie du signal radio omniprésent des émetteurs de télévision, des tours radio, et autres sources RF qui existent tout autour de nous.
Selon les ingénieurs de l’UW, cette recherche améliore cette capacité pour connecter des périphériques individuels à Internet, ce qui était impossible auparavant, selon l’équipe.
L’étiquette de rétrodiffusion Wi-Fi qui a été développée, a atteint une vitesse de communication de données de 1 kbps avec un appareil Wi-Fi à environ 2 m de distance. Les chercheurs affirment qu’ils vont essayer d’augmenter cette distance d’un facteur 10 et envisagent de créer une entreprise basée sur leur technologie propriétaire, avec des brevets qui ont été déposés pour protéger leur propriété intellectuelle.
Les chercheurs assurent que leur technologie prototype utilise un signal de la radio comme source d’énergie et l’intègre dans l’infrastructure Wi-Fi existante pour fournir des connexions à Internet pour les périphériques.
L’énergie provient via la rétrodiffusion RF Wi-Fi qui existe en tant qu’énergie réfléchie quand un routeur sans fil ou d’autres appareils radiofréquences transmettent (similaire à la technologie trouvée dans les étiquettes d’identification RFID, où le circuit reste en sommeil jusqu’à ce que les signaux radio sur les antennes de l’appareil créent une tension induite dans le circuit pour alimenter le dispositif).
En effet, le système récupère l’énergie des dispositifs de transmission sans fil autour de lui pour alimenter des appareils sans batterie et les connecter à Internet. Des défis technologiques précédents pour fournir une telle connectivité Wi-Fi étaient que même le Wi-Fi Basse Consommation consomme trois à quatre fois plus de puissance que ce qui peut être généré à partir du signal de rétrodiffusion Wi-Fi.
Pour résoudre ce problème, l’équipe affirme avoir développé ses propres prototypes d’étiquettes RF qui ont une ultra-faible consommation d’énergie. Avec des antennes intgégrées tout comme des circuits électroniques qui sont capables de communiquer avec des périphériques Wi-Fi compatibles, comme les ordinateurs portables ou des smartphones, l’équipe assure être capable de maintenir cette connexion avec un minimum d’énergie.
«Si les appareils de l’Internet des objets se développent, nous devons fournir la connectivité aux potentiellement milliards de dispositifs sans batterie qui seront embarqués dans ces objets de tous les jours», a déclaré Shyam Gollakota, professeur assistant en ‘informatique et ingénierie à l’UW. «Nous avons maintenant la possibilité d’activer la connectivité Wi-Fi pour les appareils tout en consommant nettement moins d’énergie que ce que le Wi-Fi traditionnel nécessite »
La puissance provient via du Wi-Fi RF par rétrodiffusion
En substance, pour économiser l’énergie et optimiser l’efficacité, les étiquettes de l’équipe UW fonctionnent en recevant le signal Wi-Fi transmis entre le routeur et un périphérique connecté, comme un ordinateur portable.
En réfléchissant ou pas l’énergie transmise par radiofréquences du routeur Wifi, les étiquettes encodent alors les données en conséquence, pour modifier minutieusement le signal sans fil. D’autres appareils Wi-Fi détectent alors les changements de dernière minute et reçoivent les données de l’étiquette.
« Vous pourriez penser, comment cela pourrait éventuellement fonctionner lorsque vous avez un appareil basse consommation qui réalise ce minuscule changement dans le signal sans fil? » précise le co-auteur et professeur agrégé UW, Joshua Smith. « Mais le fait est, que si vous êtes à la recherche de modèles spécifiques, vous pouvez le trouver dans toutes les autres rétrodiffusions Wi-Fi dans l’environnement. »
Le travail de l’équipe UW est fondée sur des enquêtes précédentes sur la rétrodiffusion ambiante qui ont démontré comment les appareils qui requièrent une basse énergie comme les technologies portable pourraient être alimentées en piégeant l’énergie du signal radio omniprésent des émetteurs de télévision, des tours radio, et autres sources RF qui existent tout autour de nous.
Selon les ingénieurs de l’UW, cette recherche améliore cette capacité pour connecter des périphériques individuels à Internet, ce qui était impossible auparavant, selon l’équipe.
L’étiquette de rétrodiffusion Wi-Fi qui a été développée, a atteint une vitesse de communication de données de 1 kbps avec un appareil Wi-Fi à environ 2 m de distance. Les chercheurs affirment qu’ils vont essayer d’augmenter cette distance d’un facteur 10 et envisagent de créer une entreprise basée sur leur technologie propriétaire, avec des brevets qui ont été déposés pour protéger leur propriété intellectuelle.
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