Réseaux automatiques

Vous avez passé les derniers week-ends à chercher la lampe parfaite pour illuminer ce coin sombre du salon. Lorsque vous le ramenez enfin à la maison et que vous le branchez, le réseau de détecteurs de mouvement et de posemètres de la maison détecte immédiatement la torche et l'allume, mais seulement s'il fait sombre et que vous êtes dans la pièce. Et si vous décidez de l'échanger avec la lampe de la chambre, pas de problème : le réseau le comprend dès que vous avez terminé.

En théorie, relier des capteurs, des appareils et d'autres appareils afin qu'ils puissent communiquer et travailler ensemble pourrait rendre la vie plus facile et plus productive. La réalité - du moins pour l'instant - est que la mise en place de tels réseaux est coûteuse et loin d'être facile, surtout s'ils impliquent des milliers, voire des millions de composants.

Cette histoire faisait partie de notre numéro de mai 2002

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Désormais, des réseaux d'appareils qui s'organisent eux-mêmes - se connectant les uns aux autres sans fil et automatiquement, sans intervention humaine - sortent des laboratoires de recherche pour entrer sur le marché. Dans leur première incarnation, ils connecteront un grand nombre de capteurs dans des usines et des environnements industriels, mais d'ici quelques années, ils s'installeront dans des immeubles de bureaux, des maisons et même des champs agricoles. Des entreprises comme Ember, Motorola, spin-off du MIT Media Laboratory et Sensoria, basée à San Diego, s'apprêtent à créer et à vendre des radios et des micropuces sans fil qui permettront de connecter des appareils allant des capteurs de température aux arroseurs dans des réseaux auto-organisés. Examen de la technologie membre du conseil d'administration Robert Metcalfe est un investisseur et membre du conseil d'administration d'Ember. Ed.]. C'est vraiment la seule forme de réseau qui peut fonctionner pour beaucoup, beaucoup de petits objets, explique Michael Hawley, chercheur au MIT Media Lab. Les conséquences en seront vraiment aussi magiques que tout ce que nous avons vu dans la technologie.

Dans un réseau auto-organisé, explique le cofondateur et directeur de la technologie d'Ember, Rob Poor, vous venez de supprimer ces nœuds, et ils se découvrent et trouvent comment récupérer les données là où vous le souhaitez. En d'autres termes, chaque élément reconnaît automatiquement tous les autres éléments. Sans aucune aide extérieure, les appareils doivent alors déterminer comment obtenir les données là où elles doivent aller.

Un réseau auto-établi qui fait lentement des progrès commerciaux est le système sans fil Bluetooth. Conçu à l'origine par le fabricant de téléphones portables Ericsson pour remplacer les câbles reliant des appareils tels que des ordinateurs et des imprimantes ou des téléphones portables et des casques, le système permet à jusqu'à huit appareils de se connecter les uns aux autres. Lorsqu'un appareil équipé d'une radio Bluetooth à faible coût s'approche à environ 10 mètres de tout autre produit compatible Bluetooth, les deux initient automatiquement une connexion.

Bluetooth est plutôt bien conçu pour ce qu'il était censé faire, c'est-à-dire permettre à tous les appareils que vous transportez de communiquer entre eux, explique le cofondateur et scientifique en chef d'Ember, Andy Wheeler. Mais la limite de huit appareils et la conception du réseau Bluetooth entravent l'utilité du système pour les applications qui nécessitent des centaines ou des milliers d'appareils répartis sur une vaste zone.

La plupart des réseaux sans fil, y compris Bluetooth et les réseaux Wi-Fi 802.11b populaires utilisés pour connecter des ordinateurs à Internet, utilisent une organisation en étoile et en concentrateur dans laquelle un appareil agit comme un point d'accès central avec lequel tous les autres membres du réseau doivent communiquer. directement. Cela s'avère peu pratique dans des environnements tels que les usines, qui sont remplies de machines, d'épais murs de béton et d'autres choses radio-hostiles. C'est là qu'Ember et des conceptions de réseau similaires entrent en jeu. Avec les protocoles de mise en réseau d'Ember, les réseaux radio ressemblent à un maillage : chaque appareil reconnaît immédiatement les autres appareils à proximité et peut parler à tous ses voisins, en transmettant des données. Chaque nœud est un peu un routeur, dit Poor. Il envoie le message dans la bonne direction.

L'application initiale des réseaux Ember sera le remplacement du câblage coûteux dans des zones telles que les usines. D'autres utilisations du système apparaîtront à mesure que les prix baisseront. Par exemple, des capteurs de température, de lumière et de mouvement pourraient être placés dans des immeubles de bureaux et mis en réseau avec les systèmes d'éclairage et de ventilation. Le réseau serait alors en mesure de dire quand les gens travaillaient dans différentes zones du bâtiment et d'allumer les lumières, le chauffage ou la climatisation uniquement en cas de besoin. La même idée sera finalement appliquée à la domotique, déclare Adrian Tuck, PDG par intérim d'Ember. Tuck cite les systèmes de sécurité comme une autre application émergente. Par exemple, des capteurs d'armes biologiques en réseau placés dans des conduits de climatisation dans tout un bâtiment ou dans des usines de traitement des eaux pourraient offrir une alerte précoce d'une attaque terroriste (voir Mise en réseau de l'infrastructure , ENFANTS décembre 2001) .

Les chercheurs de Motorola voient également des applications agricoles. Des capteurs d'humidité répartis dans un champ pourraient être connectés aux systèmes d'irrigation, signalant aux arroseurs géants de s'activer uniquement lorsqu'une partie du champ était sèche, au lieu d'être à intervalles réguliers, économisant ainsi de l'eau et de l'argent. Le même schéma peut être utilisé dans un système de gicleurs d'arrière-cour.

Des architectures auto-organisées apparaissent également pour des réseaux plus complexes. Les ingénieurs du centre de recherche IBM d'Almaden à San Jose, en Californie, mettent au point un système de stockage de données composé de briques intelligentes collectives : des appareils densément emballés comprenant chacun une micropuce, de la mémoire et plusieurs disques durs. Plusieurs centaines de briques seraient combinées pour créer un seul système de stockage massif. Le logiciel permet aux briques de reconnaître l'ajout de nouvelles briques et de déterminer la meilleure façon d'envoyer des données entre elles pour le stockage. De même, si une brique tombe en panne, le système trouve un moyen de la contourner.

L'objectif du système de briques est de rendre les serveurs de stockage plus simples et moins coûteux à gérer. Moidin Mohiuddin, directeur principal des systèmes de stockage avancés du laboratoire, estime qu'un administrateur peut actuellement gérer environ un téraoctet, ou un billion d'octets, de données. Il espère qu'un système composé de briques pourrait multiplier ce chiffre par mille. Moidin dit que l'architecture pourrait aussi bien fonctionner pour d'autres types de serveurs et même des PC, rendant la configuration d'un réseau domestique ou de bureau aussi simple que d'allumer les machines.

Au fur et à mesure qu'ils se frayent un chemin dans de plus en plus de systèmes, les réseaux auto-organisés ne feront rien de moins que transformer la façon dont nous nous rapportons à tout, de nos ordinateurs à nos appareils, les rendant, sinon plus intelligents, du moins plus utiles. Je pense que [les réseaux] apparaîtront de toutes sortes de manières créatives, déclare Hawley du MIT. Le résultat sera une simplification radicale de la façon dont nous interagissons avec les choses qui nous entourent.

Certaines entreprises dans les réseaux auto-organisés

Société Application Sensoria (San Diego, Californie) Domotique et domotique; applications automobiles Motorola (Phoenix, AZ) Remplacement de fil pour les usines; Domotique et domotique Centre de recherche de Palo Alto (Palo Alto, Californie) Applications militaires et défense du territoire MeshNetworks (Maitland, Floride) Remplacement cellulaire pour les services voix et données haut débit mobiles

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