Des scientifiques ont dévoilé une technologie révolutionnaire qui permet une communication efficace et peu coûteuse entre de grands réseaux d’appareils. Cette innovation pourrait améliorer considérablement la surveillance industrielle, les infrastructures des villes intelligentes et les réseaux de capteurs agricoles.
Des chercheurs de l'Université de Princeton, de l'Université Rice et de l'Université Brown ont annoncé une avancée technologique remarquable qui pourrait transformer la communication entre les machines industrielles et au-delà, en dévoilant un système d'étiquettes rétrodiffusées à faible consommation d'énergie et rentable qui fonctionne dans la gamme de fréquences sous-térahertz.
Cette technologie innovante, détaillée dans un article publié dans la revue Nature Communications, permet le partage efficace d'informations entre un grand nombre d'appareils sans avoir recours à des émetteurs de signaux gourmands en énergie.
En utilisant la rétrodiffusion à haute fréquence, le nouveau système prend en charge la surveillance en temps réel dans les environnements industriels, les infrastructures des villes intelligentes et l'agriculture, marquant ainsi une avancée significative dans les capacités de communication sans fil.
« Je pense que cette technologie trouvera des applications dans de nombreux contextes intéressants », a déclaré dans un communiqué de presse Yasaman Ghasempour, chercheur principal et professeur adjoint d'ingénierie électrique et informatique à Princeton. libérer« Malgré les idées reçues, cet article montre qu’il est possible d’avoir une communication évolutive à faible consommation dans la gamme des sous-térahertz. »
Révolutionner les communications
Cette technologie est une version avancée d'un dispositif sans fil appelé tag. Ce nouveau tag utilise la rétrodiffusion, un processus dans lequel un lecteur central envoie un signal à un tag capteur, qui renvoie ensuite ce signal au lecteur.
Bien que la rétrodiffusion existe dans les systèmes à basse fréquence comme les cartes de paiement intelligentes et les cartes d’entrée dans les bâtiments, c’est la première fois qu’elle est prouvée possible à des fréquences inférieures au térahertz.
Grâce à des fréquences plus élevées, le système peut prendre en charge la transmission de données à haut débit, ce qui est essentiel pour les réseaux denses d'appareils. Cette évolution promet d'importantes économies d'énergie et de coûts d'infrastructure par rapport aux systèmes sans fil traditionnels.
Percées en ingénierie
L'équipe a dû faire face à des défis majeurs avec les signaux haute fréquence, qui ont tendance à s'affaiblir et nécessitent une transmission directionnelle précise. Les balises à rétrodiffusion traditionnelles utilisent des antennes simples qui diffusent de l'énergie dans toutes les directions, ce qui entraîne des inefficacités.
En revanche, ce nouveau système utilise des antennes avancées qui ajustent automatiquement la direction du signal en fonction des changements de fréquence.
« Le lecteur doit former un faisceau étroit en forme de crayon pour éclairer l'emplacement précis de l'étiquette, et l'étiquette à faible consommation doit faire de même sans consommer d'énergie. C'est là le véritable défi », a ajouté Ghasempour.
Applications à large spectre
Ces avancées pourraient avoir un impact immédiat sur les applications industrielles, comme la surveillance des conditions de travail des robots de fabrication ou la détection des fuites de gaz dans les raffineries. À l'avenir, cette technologie pourrait jouer un rôle essentiel dans les déploiements à grande échelle, comme les villes intelligentes et les réseaux agricoles.
Dans les villes intelligentes, les étiquettes pourraient être placées sur les panneaux de signalisation et détectées par les voitures autonomes dans des conditions météorologiques défavorables. Dans l’agriculture, des réseaux étendus de capteurs de sol pourraient surveiller les données en temps réel sur les niveaux d’humidité ou la température.
Ghasempour espère que ce document inspirera de nouvelles améliorations techniques pour diverses applications avancées. En trouvant des moyens d'amplifier les signaux à moindre coût, la technologie pourrait alimenter des réseaux de capteurs dans les environnements urbains pour surveiller la qualité de l'air ou la circulation.
Cette avancée ouvre de nouvelles perspectives pour la communication de données à grande échelle et à faible consommation d’énergie, marquant une étape décisive vers des systèmes sans fil plus efficaces et évolutifs.