Une puce de capteur sans batterie pour l'Internet des objets

La promesse de l'Internet des objets est, en un sens, la passivité. Nos maisons et nos bureaux nous surveilleront et répondront à nos besoins sans instruction. Mais pour que de minuscules capteurs sans fil partout sur nous et nos affaires soient vraiment réalisables, nous devrons remplacer les appareils gourmands en énergie d'aujourd'hui par des alternatives plus autonomes.

Puce basse consommation : La première puce à faible consommation de PsiKick fonctionne à l'énergie récupérée. Il ne comprend qu'un sous-ensemble de composants que la société prévoit d'intégrer sur sa première puce disponible dans le commerce.

Un nouveau type de conception de micropuce à ultra-faible consommation pourrait aider à rendre cela possible.

Normalement, les transistors dans les circuits sont soit allumés, avec un courant qui les traverse, soit éteints, sans courant qui les traverse, selon que leur alimentation en tension est supérieure ou inférieure à une certaine valeur seuil. En réalité, cependant, une petite quantité de courant fuit à travers la plupart des transistors, même lorsqu'ils sont techniquement éteints. Pour certaines tâches, les puces peuvent être conçues pour tirer parti de ce phénomène et utiliser ce courant, réduisant considérablement leur besoin de passer à un état allumé plus énergivore.

Une startup basée en Virginie appelée PsiKick développe une telle puce pour des tâches de détection simples. Selon l'application, il consomme entre 1 et 0,1 pour cent de la puissance des puces comparables sur le marché, explique le cofondateur de PsiKick David Wentzloff .

Wentzloff et cofondateur Benton Calhoun leurs diplômés ont-ils travaillé ensemble chez Anantha Chandrakasan Circuits et systèmes écoénergétiques laboratoire du MIT. Les deux sont devenus professeurs à l'Université du Michigan et à l'Université de Virginie, respectivement, mais ont poursuivi leur collaboration. La startup prévoit de vendre ses premières puces en 2015.

Wentzloff et Calhoun ne sont pas les seuls à développer ce que l'on appelle des micropuces sous seuil. Parmi les autres explorateurs du concept, citons ARM Holdings, la société britannique de puces électroniques qui octroie des licences de conception pour de nombreux processeurs mobiles, et IMEC, un centre de recherche en microélectronique basé en Belgique.

Nécessitant si peu d'énergie, la puce de PsiKick peut fonctionner même avec les petites quantités d'énergie qui peuvent être récupérées sans utiliser de batterie. Wentzloff et Calhoun ont testé leur conception de puce dans un moniteur ECG portable qui fonctionne entièrement sur la chaleur corporelle. Grâce à d'autres techniques d'économie d'énergie, l'appareil nécessitait 0,1 % de la puissance consommée par un moniteur ECG typique, explique Wentzloff.

À l'avenir, l'énergie pourrait provenir d'un petit panneau solaire ; une antenne qui collecte l'énergie des ondes radio ambiantes ; un matériau thermoélectrique qui absorbe la chaleur corporelle ; ou des dispositifs piézoélectriques qui collectent l'énergie du mouvement.

Luis Cèze , professeur agrégé en informatique et en ingénierie à l'Université de Washington, dit qu'il suit les travaux de Wentzloff et Calhoun et pense que leur technologie est prometteuse.

Si vous pouvez réellement concevoir des appareils qui fonctionnent à partir de la récupération d'énergie, cela ouvre un nombre incroyable d'applications, dit Ceze. Cela indique une tendance qui, je pense, sera incroyablement excitante.

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