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Pour l'Internet des objets, un microcapteur sans batterie

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Un jeune étudiant-chercheur de l'université de Technologie d'Eindhoven, aux Pays-Bas, a mis au point un capteur de température sans fil qui est alimenté par des ondes radio. Le système fonctionne pour le moment sur une portée très courte et en laboratoire. Mais son concepteur assure qu'il pourrait être perfectionné et étendu à d'autres types de capteurs, ce qui permettrait d'envisager de nombreuses applications liées à l'Internet des objets.

La possibilité d'alimenter des capteurs miniatures grâce aux ondes radio pourrait s’avérer très utile au développement de l’Internet des objets. © Pixabay, CC0, DP

Les ondes radio ont déjà démontré leur potentiel comme source d'alimentation pour les appareils électroniques. Futura-Sciences a évoqué les travaux de la jeune pousse Energous avec son système WattUp, un émetteur qui envoie des ondes radio à un récepteur capable de générer grâce à elles un courant continu pour charger la batterie d'un smartphone, d'une tablette ou de tout autre appareil électronique. Des chercheurs de l'université de l'Ohio (États-Unis) ont même réussi à créer un système de récupération d'énergie grâce auquel un smartphone peut se recharger grâce aux ondes radio qu'il émet.

Si les ondes radio pouvaient fournir assez d'énergie pour alimenter la batterie d'un téléphone mobile, elles pourraient logiquement faire fonctionner des appareils électroniques de moindre puissance. Comme par exemple des capteurs basse consommation qui sont amenés à se multiplier avec le développement de l'Internet des objets. C'est précisément la voie suivie par un doctorant de l'université de Technologie d’Eindhoven (TU/e) aux Pays-Bas. Hao Gao a consacré son projet de thèse au développement d'un capteur de température miniature (2 millimètres carrés pour 1,6 milligramme) qui est alimenté par le routeur sans fil gérant le réseau. Sans câble ni batterie, ce capteur peut être incorporé directement dans le béton, la peinture ou d'autres types de revêtements et servir notamment dans des installations domotiques.

Le capteur de température développé à l’université de Technologie d’Eindhoven peut être intégré directement dans le béton des murs ou dans d’autres revêtements de surface. © Bart Van Overbeeke, Eindhoven University of Technology

Une portée de seulement 2,5 centimètres pour le moment

L'université d'Eindhoven fournit malheureusement très peu de détails techniques sur le fonctionnement du dispositif. On sait simplement qu'il est basé sur un routeur spécialement conçu dont les antennes envoient des ondes radio vers le capteur. Composé de circuits CMos, celui-ci est gravé avec une finesse de 65 nanomètres. Il est lui aussi pourvu d'antennes grâce auxquelles il récupère les ondes radio. Ces dernières sont converties en énergie qui est accumulée jusqu'à ce qu'elle soit suffisante pour que le capteur puisse s'allumer afin de mesurer la température et envoyer un signal au routeur. Chaque degré de température correspond à une fréquence radio spécifique, ce qui permet au routeur de répercuter correctement l'information.

Selon la TU/e, la même technologie peut être appliquée à des capteurs de mouvements, de lumière ou d'humidité, ce qui ouvrirait la voie à bon nombre d'applications, tant pour la domotique que le paiement et l'identification sans fil ou encore les bâtiments « intelligents ». D'autant plus que le coût de production en masse de ces capteurs se situerait aux alentours des 20 centimes d'euro.

Mais des progrès notables restent à faire : pour le moment, la portée du capteur est de seulement 2,5 centimètres, ce qui ne permet évidemment pas de créer un réseau fonctionnel. Cependant, le jeune chercheur pense pouvoir étendre la portée à un mètre dans l'année qui vient et, à terme, monter jusqu'à 5 mètres. À suivre donc...