Gadgets mobiles qui se connectent au Wi-Fi sans batterie

Une nouvelle génération d'appareils mobiles sans fil n'a pas de batterie ou d'autre stockage d'énergie, mais il peut toujours envoyer des données via Wi-Fi. Ces gadgets prototypes, développés par des chercheurs de l'Université de Washington, obtiennent toute la puissance dont ils ont besoin en utilisant les signaux Wi-Fi, TV, radio et cellulaires qui sont déjà dans l'air.





Puissance aérienne: Cette antenne récolte les signaux des transmissions TV, radio et cellulaires afin que les petits appareils Wi-Fi puissent se débrouiller sans piles.

La technologie pourrait libérer les ingénieurs pour étendre les vrilles d'Internet et des ordinateurs dans des coins du monde qu'ils n'atteignent pas actuellement. Les appareils sans batterie qui peuvent communiquer pourraient rendre beaucoup moins cher et plus facile le déploiement à grande échelle de capteurs à l'intérieur des maisons pour prendre le contrôle du chauffage et d'autres services.

Les thermostats intelligents actuellement sur le marché, comme le Nest, sont limités par le fait qu'ils ne peuvent détecter la température qu'à leur emplacement immédiat. L'installation de capteurs à faible coût, compatibles Wi-Fi et sans pile derrière des canapés et des armoires pourrait fournir les données détaillées nécessaires pour rendre ces thermostats plus efficaces. Vous pouvez jeter ces choses où vous voulez et ne plus jamais avoir à y penser, dit Shyam Gollakota , professeur adjoint à l'Université de Washington qui a travaillé sur le projet .

Les appareils Wi-Fi sans batterie sont une mise à niveau d'une conception que le même groupe a démontrée l'année dernière - ces appareils ne pouvaient parler qu'à d'autres appareils comme eux (voir Les appareils se connectent avec des signaux TV empruntés et n'ont besoin d'aucune source d'alimentation ). Des versions ont été conçues pour alimenter des LED, des détecteurs de mouvement, des accéléromètres et des boutons tactiles.

L'ajout de capacités Wi-Fi rend les appareils plus pratiques. Gollakota espère créer une entreprise pour commercialiser la technologie, qui devrait également être applicable à d'autres protocoles sans fil, tels que Zigbee ou Bluetooth, qui sont utilisés dans des appareils compacts sans accès à des sources d'alimentation filaires, dit-il. Un article sur les nouveaux dispositifs sera présenté à la Communication ACM conférence à Chicago en août.

Les ingénieurs ont travaillé pendant des décennies sur les moyens de générer de l'énergie en récoltant les signaux radio de l'air, une ressource omniprésente grâce aux émetteurs de radio, de télévision et de réseau cellulaire. Mais bien que suffisamment d'énergie puisse être collectée de cette façon pour faire fonctionner des circuits à faible puissance, la puissance requise pour transmettre activement des données est nettement plus élevée. La récolte des ondes radio ambiantes peut collecter de l'ordre de dizaines de microwatts de puissance. Mais l'envoi de données via Wi-Fi nécessite au moins des dizaines de milliers de fois plus de puissance - des centaines de milliwatts au mieux et généralement autour d'un watt de puissance, explique Gollakota.

Les chercheurs de Washington ont contourné ce défi en trouvant un moyen de faire communiquer les appareils sans avoir à transmettre activement. Leurs appareils envoient des messages en diffusant des signaux provenant d'autres sources - ils recyclent les ondes radio existantes au lieu de dépenser de l'énergie pour générer les leurs.

Pour envoyer des données à un smartphone, par exemple, l'un des nouveaux prototypes bascule son antenne entre les modes qui absorbent et réfléchissent le signal d'un routeur Wi-Fi à proximité. Le logiciel installé sur le téléphone lui permet de lire ce signal en observant la force changeante du signal qu'il détecte à partir de ce même routeur, car l'appareil sans batterie en absorbe une partie.

Les appareils Wi-Fi sans batterie ne peuvent pas récolter suffisamment d'énergie pour recevoir et décoder les signaux Wi-Fi de manière conventionnelle. Mais ils peuvent détecter la présence des unités individuelles, ou paquets, qui composent une transmission Wi-Fi. Pour envoyer des données à l'appareil sans batterie, un appareil Wi-Fi conventionnel envoie une rafale spécifique de paquets qui permet à l'appareil récepteur de savoir qu'il doit écouter une transmission. Les données sont ensuite codées dans un flux d'autres paquets avec des espaces intercalés entre eux. Chaque paquet signale un 1 et chaque intervalle un 0 du message numérique.

Ranveer Chandra , chercheur principal en informatique mobile chez Microsoft Research, affirme que la technologie pourrait aider à accélérer les rêves de pouvoir déployer des appareils en réseau bon marché qui ont mis du temps à arriver. Compte tenu de la prévalence du Wi-Fi, cela constitue un excellent moyen de faire communiquer les appareils Internet des objets à faible consommation avec un large éventail d'appareils autour de nous, dit-il. Les étiquettes RFID, qui manquent également de piles, sont la technologie la plus proche utilisée aujourd'hui, explique Chandra. Mais ils ne peuvent communiquer qu'avec des appareils de lecture spécialisés, dit-il. L'approche de Washington correspond mieux à l'infrastructure existante.

Cependant, l'augmentation de la portée du système sera importante pour qu'il soit largement utile, note Chandra. Le prochain article sur la technologie rapporte une portée de seulement 65 centimètres, qui couvre à peine une petite table, sans parler d'une seule pièce dans une maison. Gollakota dit que dans des expériences récentes, encore non publiées, la portée a été étendue à un peu plus de deux mètres, et 10 mètres et au-delà devraient être possibles.

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