Un Wi-Fi 10.000 fois moins gourmand en énergie

Si le Wi-Fi est désormais indispensable à l'internet mobile, il a un gros inconvénient : il consomme beaucoup d'énergieénergie. Il est souvent recommandé de désactiver le Wi-Fi (ainsi que le GPS) de son smartphone ou sa tablette lorsque l'on ne s'en sert pas afin d'économiser la batterie. C'est aussi pour cette raison que d'autres technologies moins gourmandes telles que le Bluetooth, le ZigbeeZigbee, Z-Wave, etc. sont préférées au Wi-Fi pour les montres connectées et les bracelets d'activitébracelets d'activité, les installations domotiques, les capteurscapteurs environnementaux et médicaux...

Mais voilà que des chercheurs de l'université de Washington (UW) nous promettent une petite révolution avec un Wi-Fi « passif » qui serait jusqu'à 10.000 fois moins énergivore que le Wi-Fi que nous utilisons actuellement et jusqu'à 1.000 fois moins que du Bluetooth Low Energy ou du Zigbee.

Pour concevoir leur « passive Wi-Fi », les scientifiques ont remis à plat le fonctionnement du système de transmission radio qui repose sur des opérations numériquesnumériques et analogiquesanalogiques. « Au cours des 20 dernières années, la partie numérique de l'équationéquation est devenue très efficace d'un point de vue énergétique mais les composants analogiques consomment toujours beaucoup d'énergie », expliquent-ils. Les chercheurs ont donc séparé les deux opérations avec un module analogique branché sur le secteur qui envoie ses ondes radio à des capteurs Wi-Fi passifs spécialement conçus.

Voici un prototype d’installation de « Wi-Fi passif » avec, d’un côté, le module analogique branché sur le secteur (plugged in device, posé sur la table à droite) et, de l’autre, deux capteurs Wi-Fi qui vont réfléchir le signal sous forme numérique (passive Wi-Fi devices). L’utilisateur se connecte à ces deux points d’accès depuis sont smartphone comme s’il s’agissait de bornes Wi-Fi classiques. © University of Washington

Un fonctionnement proche du Morse

Ces capteurs, qui consomment entre 15 et 60 microwatts selon la bande passantebande passante, absorbent les ondes analogiques et les réfléchissent sous forme de « paquetspaquets Wi-Fi » grâce à un commutateurcommutateur numérique. Il s'agit d'un système de « rétrodiffusion ambiante » ou ambiant backscattering qui s'apparente au MorseMorse. Le principe est proche du fonctionnement des puces RFIDpuces RFID à la différence que ces dernières nécessitent des lecteurs spécifiques et n'ont une portée que de quelques centimètres. Selon les scientifiques de l'UW, ces capteurs sont compatibles avec n'importe quel appareil électronique muni d'une puce Wi-Fi.

La transmission peut atteindre un débitdébit de 11 Mbit/s vers des smartphones, des routeursrouteurs ou d'autres équipements. L'équipe de l'université de Washington dit avoir fait fonctionner le dispositif jusqu'à une portée de 30 mètres. Ces performances de débit et de distance correspondent à celles du Wi-Fi 802.11b. Elles seraient amplement suffisantes pour que le Wi-Fi passif puisse se substituer au Bluetooth et à d'autres protocolesprotocoles sans fil pour un grand nombre d'objets communicants.

Nous parlions des montres et des bracelets connectés, mais cela concerne également toutes les installations domotiques (serrures, thermostatsthermostats, ampoules intelligentes, détecteurs de fumée...) ainsi que tous les capteurs que l'on englobe dans l'internet des objetsinternet des objets. Les chercheurs de l'UW estiment que les capteurs Wi-Fi passifs pourraient être fabriqués pour un coût inférieur à un dollar. Ils ont d'ailleurs créé une entreprise, Jeeva Wireless, pour commercialiser leur innovation. Précisons également que le fabricant de puces de communication Qualcomm a cofinancé ces travaux qui font l'objet d'un article (Passive Wi-Fi : Bringing Low Power to Wi-Fi Transmissions) qui sera présenté le mois prochain lors du Usenix Symposium on Networked System Design and Implementation.