Innovation

L’invention d’une technologie polarisante pour transformer nos fenêtres et les rayons du soleil en réseau sans-fil

Des chercheurs en Arabie Saoudite ont mis au point un protocole permettant de transmettre des données par l’intermédiaire de la lumière du soleil. Cette technologie pourrait devenir une alternative au Wi-Fi. Du moins, durant la journée…

Ces dernières années, nous avons assisté à un développement phénoménal des technologies de transmission de données. Cette fois-ci, des chercheurs de l’université des sciences et technologies du roi Abdallah, en Arabie Saoudite, ont découvert une façon d’exploiter la lumière naturelle pénétrant à travers une fenêtre pour transmettre des données. Concrètement, ils ont conçu un verre intelligent capable de moduler les rayons solaires. Les données sont encodées à travers la lumière puis décodées par les appareils se trouvant dans la pièce.

DLS, une technologie sans fil à faible consommation d’énergie

Le système de communication sans fil développé par l’équipe du KAUST comprend deux dispositifs : un modulateur de lumière intégré dans le verre et un récepteur (situé dans la pièce). Selon les explications d’Osama Amin, chercheur dans les laboratoires de Shihada, le modulateur comporte des composants transparents connus sous le nom d’obturateurs double-cellules à cristaux liquides (Dual-cell Liquid Crystal Shutters ou DLS). Cet ensemble d’obturateurs joue le rôle d’un filtre en codant les signaux dans la lumière. Ce qui est également intéressant, c’est le fait que l’opération se déroule à très faible puissance, soit aux alentours de 1 Watt. L’énergie nécessaire à l’alimentation du système peut donc être fournie par un petit panneau solaire. Pour information, le Wi-Fi consomme généralement une dizaine de watts, voire plus.

Illustration de l'effet polariseur sur la lumière.
Illustration de l’effet polariseur sur la lumière. Crédit image : IEEE Photonics Journal (2022). DOI : 10.1109/JPHOT.2022.3200833

Mieux que le Li-Fi ?

Nous savons que le Li-Fi (une technologie de communication sans fil reposant sur l’utilisation de la lumière visible) encode les données dans l’intensité de la lumière émise. Les DLS, quant à eux, changent la polarisation de la lumière qui passe à travers eux. On ne peut pas percevoir cette modification à l’œil nu… Le récepteur détecte à son tour ce changement et décode les données transmises.

J’espérais simplement utiliser une caméra de téléphone portable pour enregistrer une vidéo du flux lumineux codé pour essayer de décoder la vidéo pour récupérer les données ; c’est alors que j’ai pensé, pourquoi ne pas faire la même chose avec la lumière du soleil ? (…) Ce serait beaucoup plus facile et cela pourrait également être fait via l’appareil photo du téléphone portable. Nous avons donc commencé à explorer la lumière du soleil en tant que support d’informations (…) Le modulateur est un réseau d’éléments de verre intelligents que nous avons proposés, connus sous le nom d’obturateurs à cristaux liquides à double cellule (DLS) (…) Le réseau d’obturateurs à cristaux liquides, qui agirait comme un filtre pour coder les signaux dans la lumière à son passage, ne nécessiterait qu’une puissance de 1 watt pour fonctionner, qui peut être fournie par un petit panneau solaire. Dans les précédentes conceptions de systèmes de communication optique sans fil, les données étaient généralement codées en faisant varier l’intensité de la lumière (…) Mais si la fréquence de ces variations d’intensité est trop faible, elle peut être détectée par l’œil humain et provoquer un effet de scintillement inconfortable.”  Basem Shihada

Un débit encore faible

D’après l’équipe, cette technologie devrait permettre de transmettre des données à une vitesse de 16 kbit/s. Un prototype de banc d’essai verra bientôt le jour. Les chercheurs visent une augmentation du débit en passant du kilobit au méga, voire au gigabit par seconde. Malheureusement, le principal inconvénient de cette technologie est qu’elle fonctionne uniquement durant la journée. La nuit, il faudra donc revenir au Wi-Fi conventionnel ou à la transmission de données cellulaires…


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Source
techxplore.com

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