Wifi Passif : 10 000 fois moins gourmand que le Wifi habituel

Encore à l’état de prototype dans les labos de l’université Américaine de Washington, le Wifi Passif pourrait être au coeur d’une petite révolution technique en diminuant drastiquement la consommation de courant des objets connectés. Pour parvenir à cet excellent résultat, le système emploie une nouvelle approche pour communiquer.

En haute montagne, avant l’apparition des moyens de communication modernes, les gens avaient l’habitude de communiquer en criant ou en sifflant vers la paroi rocheuse pour profiter de son écho. Cela demandait beaucoup moins d’efforts que de hurler dans le vide et portait bien plus loin qu’un cri en rase campagne.

Wifi Passif

C’est presque exactement cette idée que veut exploiter le Wifi Passif. Reprendre le concept de l’écho pour profiter du signal Wifi sans consommer d’énergie ou presque. Avec cette idée, il est possible de recevoir des informations en Wifi tout en consommant 10 000 fois moins de courant qu’avec une solution classique. On se retrouverait alors à un niveau équivalent à un Bluetooth.

Des chercheurs de l’Université de Washington ont tout simplement imaginé une nouvelle façon de faire fonctionner le traditionnel dispositif Wifi. Une transmission radio classique demande deux opérations. La première est numérique et a largement évolué ces dernières années avec des circuits de moins en moins gourmands et de plus en plus efficaces et performants. L’autre est analogique et n’a pas beaucoup évolué ces dernières années, consommant encore et toujours beaucoup d’énergie.

La solution pour consommer moins ? Gommer le poste analogique pour ne garder que la partie numérique.

Un émetteur Wifi sur secteur prend alors le rôle d’émetteur général et envoie des signaux analogiques. Des capteurs Wifi Passifs captent ces ondes en ayant besoin d’un minimum de courant pour fonctionner. Chaque “vague” d’onde permet de transmettre en retour, comme un écho, un paquet d’informations en provenance de la partie numérique. Ces informations sont des “paquets Wifi” qui peuvent ensuite être captés et analysés par des appareils standards. Le taux de transfert est de 11 Mb/s et offrent une portée d’une trentaine de mètres ce qui  ouvre pas mal de possibilités.

Cela ne permet évidemment pas tous les usages Wifi habituels mais ouvre des perspectives pour des objets connectés qui pourront fonctionner longtemps, et efficacement avec une simple pile. Un émetteur, une dizaines de capteurs en tous genres en Wifi passif et un récepteur connecté au réseau et on peut surveiller tout un dispositif finement sans avoir à câbler toute la maison ni à recharger des batteries toutes les semaines. Il est également possible d’imaginer un fonctionnement passif une partie du temps pour des objets plus classiques comme des smartphones, tablettes ou autres objets connectés.

Ces recherches financées par la National Science Foundation, l’Université de Washington et Qualcomm feront l’objet d’une publication complète le mois prochain. La commercialisation n’est donc pas prévue pour demain mais l’approche est intéressante et devrait faire mouche auprès de nombreux constructeurs qui pourraient ainsi ajouter un circuit Wifi passif efficace à peu de frais dans de nombreux appareils : Détecteurs de fumée, capteurs en tous genre, caméras… Avec l’énorme avantage, face à Bluetooth, de pouvoir récolter les données directement sur un équipement Wifi existant.

15 commentaires sur ce sujet.
  • 24 février 2016 - 19 h 39 min
  • Phh
    24 février 2016 - 20 h 22 min

    Pour entrer un poil dans les détails, le principe c’est qu’une antenne absorbe de l’énergie, on peut détecter que cette énergie est perdue. Si on coupe la partie réception, on perd moins d’énergie. On a donc deux états différents qui permettent de coder un bit.
    Le NFC fonctionne sur ce principe.

    La portée est clairement très optimiste, il faudra assez probablement des antennes côté objet assez grandes.
    Je pense qu’il y a marché pour ce genre de techno, mais ça m’étonnerait que ça reste du WiFi, bien que l’argument de compatibilité soit très fort.

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  • 24 février 2016 - 20 h 41 min

    Ce dont on parle là c’est de déporter la source d’énergie dans un équipement tiers.

    Donc oui du seul point de vue d’un seul côté de la chaîne de transmission, ça “consomme moins”. Mais ce n’est pas vraiment du WiFi qui consomme moins, parce que le bilan énergétique global sera moins bon que les transmissions wifi actuelles.

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  • 24 février 2016 - 21 h 49 min

    @brazomyna: Oui mais l’intérêt n’est pas dans la facture d’énergie mais dans le fait que les objets “passifs” sont moins gourmands et peuvent donc avoir une meilleure autonomie sans être reliés au secteur.

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  • Phh
    24 février 2016 - 21 h 53 min

    Oui le rendement global sera clairement complètement merdique.
    La borne va émettre toutes les secondes, alors que les objets émettront peut-être une fois par heure

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  • 24 février 2016 - 21 h 56 min

    Je ne vois pas trop où est la révolution là dedans ? Il y a toujours un émetteur puissant (analogique). Finalement les autres ne sont que des relais (soit-disant) passifs.

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  • 24 février 2016 - 22 h 15 min

    @Sopilou: Imagine simplement un détecteur d’ouverture de porte qui fonctionne en Wifi et dont tu n’as pas a changer la batterie toutes les semaines ?

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  • 25 février 2016 - 0 h 13 min

    J’avoue que j’avais pas compris du premier coup. En fait l’objet connecté émet “en creux”, en pompant l’énergie d’un signal fixe envoyé par un routeur wifi spécial, qui envoie le signal blanc et analyse les modifications apportées par l’objet connecté.
    Ce pompage d’energie consomme moins que la production de son propre signal, et déplace la consommation électrique de l’object connecté (sur batterie) vers le routeur, qu’on imagine branché au secteur, lui.
    Okay !

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  • 25 février 2016 - 8 h 11 min

    @Phh: La taille d’une antenne dépend de la fréquence de travail et non de la distance (λ=C/F).

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  • 25 février 2016 - 8 h 51 min

    @julien

    ca existe des antennes de Fresnel ?

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  • 25 février 2016 - 9 h 37 min

    @pierre
    Il y a deja plein de détecteur d’ouverture de porte “radio”, utilisant, par exemple, Z-Wave, dont la pile tiens plusieurs année.
    Je vois pas trop l’intéret de faire ma meme chose en pseudo-wifi. Si c’est juste pour remplacer la clée USB Z-wave à 35€ que l’on colle sur sa centrale domotique par un point d’accès wifi “spécial”, bof..

    Accessoirement, faudra aussi voir comment est-ce que ça coexiste avec un réseau wifi “normal” ? on ramène tout le monde à 11 Mbit/s ? Le signal “blanc” émit en permanence doit quand même encombrer encore un peu plus une pauvre bande 2.4 GHz qui n’en avait pas vraiment besoin….

    Bref, perso, j’attend d’en savoir plus avant de m’emballer..

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  • 25 février 2016 - 10 h 43 min

    Effectivement, les Z-wave, Zigbee, NRF24, voire le BLE, et autres petits protocoles radios permettent des transferts autour du mbit/s avec des portées supérieure à plusieurs dizaines de mètres en vrai indoor, ce qui est bien suffisant pour de l’IoT.
    A titre d’exemple, un émetteur NRF24 à 1€ (le chip) transmet jusqu’à 2mb/s, jusqu’à 25m indoor (testé avec des murs en pierre). Si le capteur émet un signal toutes les 5mn (comme une température ou un interrupteur quelconque), la pile peut durer des années.

    Des technologies viables et peu coûteuses sont déjà présentes ; je ne vois pas l’intérêt d’un tel “wifi” qui n’en est finalement pas un. Si la portée avec été au kilomètre, cela aurait été autre chose. Mais là ….. plouf.

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  • 25 février 2016 - 11 h 41 min

    @StarDreamer et @Jean: Une option possible : La présence de ce type de Wifi passif dans une box ADSL par exemple. Et les modules en option. Cela ne changerait rien par rapport à une installation Zigbee ou autre mais permettrait une intégration plus facile pour un téléopérateur.

    Sinon je ne m’emballe pas, on est loin encore de la commercialisation. Le but du jeu ici est de montrer que cela existe.

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  • Ted
    25 février 2016 - 16 h 29 min
  • 26 février 2016 - 10 h 42 min

    @Pierre Lecourt:

    Que le cambrioleur rendra muet avec un simple brouilleur… Alors on pourra toujours faire en sorte que si un brouillage est detecté, une alarme soit levée. Mais bon, celui qui brouille régulièrement devant ta maison alors que tu est en vacances, y’a un moment ou les gus de la boite qui intervient en cas de déclenchement vont penser à un dysfonctionnement et ne plus bouger. C’est là que ta porte ne devrait pas tarder à être forcée!

    Bilan: Les technos sans fil pour les alarmes, je n’y crois pas plus que le thermomètre connecté à se foutre dans le c.. lié à l’appli santé de son débilophone.

    L’IoT, si tu veux mon avis, il n’y a que l’industrie telecom qui y pousse avec la 5G etc… Et ils vont se casser la gueule comme avec l’UMTS avant l’arrivée de l’iPhone qui lui a donné des applications et les besoins de montée en charge des réseaux (UMTS alors taillé pour plus de débit, voies radio moins chères car la complexité est passée côté DSP/calcul au lieu de la carte radio… même en voix il y a un moment ou le GSM ne pouvait plus suivre).

    Ici on n’entrevoit aucune de ces 2 planches de salut. Jolie bubulle qui va crever d’ici 2020.

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