Des ingénieurs de Stanford transmettent des données sans fil grâce au bruit thermique ambiant
Une nouvelle méthode de communication module les vibrations des électrons plutôt que de générer des ondes radio actives, réduisant la consommation d'énergie jusqu'à mille fois.
Par Letizia Giugliano
2 min de lectureHuman-Edited, AI-Assisted
Traduit automatiquement de l’original en anglais Lire l’original
Des chercheurs de l'université Stanford ont mis au point une méthode de communication sans fil qui transmet des données binaires sans générer activement d'onde radio. Décrite dans une étude publiée dans les Proceedings of the National Academy of Sciences, l'innovation exploite le bruit de fond pour transmettre l'information. Le système permet à des capteurs à faible consommation de communiquer en consommant jusqu'à mille fois moins d'énergie que les émetteurs radio conventionnels.
Exploiter le bruit de fond des électrons en mouvement
Les appareils sans fil dépendent généralement d'émetteurs radio actifs qui exigent une puissance importante pour produire des ondes porteuses. Comme le rapporte TechXplore, l'auteure principale Zerina Kapetanovic, professeure assistante de génie électrique à l'université Stanford, a d'abord exploré la télémétrie à faible consommation en menant des recherches sur des capteurs agricoles à l'université de Washington. Cherchant une alternative aux impulsions gourmandes en énergie, l'équipe s'est intéressée au bruit thermique, le bruit électrique microscopique provoqué par l'agitation des électrons dans les conducteurs, ouvrant la voie à une nouvelle innovation prometteuse dans la transmission sans fil ambiante.
« L'émetteur est capable de moduler un signal entre le plus froid et le plus chaud, mais il le fait sans rien refroidir. Ce n'est qu'un réflecteur. »
— Joseph Kahn, professeur de génie électrique à l'université Stanford
Moduler des signaux avec un réfrigérateur à électrons
Pour analyser comment des composants à température ambiante pouvaient échanger des données sans différences de température, les doctorants Geneva Ecola et Jida Zhang ont construit une chambre prototype blindée, selon TechXplore. À l'intérieur de l'enceinte, une antenne émettrice bascule entre un circuit ouvert et un circuit fermé pour représenter les uns et les zéros numériques. À l'autre extrémité, l'amplificateur du récepteur fonctionne comme un réfrigérateur à électrons, refroidissant le mouvement des électrons afin que le bruit de fond réfléchi entrant alterne entre des états plus chauds et plus froids, sans refroidissement physique.
Modélisation mathématique et prochaines étapes
En collaboration avec le professeur de génie électrique Joseph Kahn, l'équipe a établi un modèle mathématique de canal régissant les paramètres de transmission, comme le détaille TechXplore. L'application de ce cadre mathématique pour affiner leur banc d'essai a multiplié par 100 le débit de transfert des données. Si le matériel actuel a été validé dans une chambre isolée, les chercheurs s'emploient désormais à mettre en réseau plusieurs émetteurs et à maintenir la stabilité du signal dans des environnements extérieurs plus bruyants, rapprochant cette invention révolutionnaire d'un déploiement pratique.
À lire aussi sur The Patent : Le futur ? De l'énergie propre issue de l'eau de mer grâce à une étude de l'université Stanford · HP OmniBook Ultra 16 inaugure l'architecture Nvidia RTX Spark pour l'IA locale
