Pouvons-nous alimenter la maison intelligente avec des ondes radio ambiantes ?

Au CES, nous avons vu Samsung montrer une télécommande de téléviseur qui s'alimente avec des ondes sans fil à proximité, éliminant même le besoin d'avoir une batterie. Alors que notre propre éditeur A/V Phil Nickinson est sceptique quant à la perspective , je suis plus optimiste quant aux implications générales.

Si Samsung applique cette technologie à grande échelle et inclut cette télécommande dans tous ses téléviseurs à partir de maintenant, il y aura une réduction marquée du nombre de piles à fabriquer. C'est finalement une bonne nouvelle pour la planète et permet probablement à tout le monde d'économiser quelques dollars. La quantité d'énergie économisée grâce à la charge de ces batteries sera assez minime, étant donné que les télécommandes de télévision n'utilisent pas beaucoup de jus pour commencer. Cela dit, l'air crépite-t-il avec suffisamment de puissance invisible pour faire fonctionner d'autres appareils domestiques intelligents à faible demande ?

Après tout, nous sommes recouverts par de plus en plus de sphères d'ondes électromagnétiques qui se chevauchent, notamment le Wi-Fi, le cellulaire, la FM et la télévision. Nos appareils sont également de plus en plus économes en énergie. Si nous utilisons toute cette puissance pour émettre des signaux, nous pouvons peut-être récupérer une partie de l'énergie en la captant de l'autre côté. L'idée n'est pas nouvelle. Nikola Tesla rêvait de pouvoir alimenter des villes entières avec une transmission sans fil. Nous sommes loin d'être en mesure de le faire aujourd'hui, mais nous avons déjà des entreprises qui fabriquent de l'électronique sans batterie grâce à la technologie émergente dans ce domaine.

Comment utiliserions-nous la récupération d'énergie sans fil ?

Plus vous vous éloignez de la source d'une transmission, moins elle doit être récoltée. La puissance que nous pouvons tirer à la force du signal de tous les jours est minime. En théorie, vous obtiendriez moins de 0,0001 watt en récoltant une puissance de 2,4 GHz au-delà d'un mètre de sa source . Ce n'est pas beaucoup pour jouer avec.

Malgré ces limites, Wiliot a été en mesure de créer un ordinateur à part entière qui fonctionne à l'énergie ambiante. C'est un autocollant imprimé qui peut détecter ce qui se passe à proximité, communiquer avec d'autres machines et ne coûte que quelques centimes. Ceux-ci sont principalement utilisés pour l'alimentation, la vente au détail et les médicaments afin de suivre l'expédition et le stockage.

Des fabricants comme Atmosic peuvent créer des puces Bluetooth 5 qui fonctionnent sur des ondes d'énergie ambiantes. Par exemple, il a été capable d'alimenter un clavier et de le faire communiquer sans avoir besoin d'installer de piles. Un clavier sans batterie disponible dans le commerce utilisant la puce d'Atmosic est déjà en préparation.

Pour les appareils plus demandés, nous devrons recourir à des émetteurs et récepteurs dédiés. Nous en avons déjà vu plusieurs , mais leur efficacité énergétique est toujours en question. Wi-Charge est l'une des entreprises qui se lancent sous cet angle. Il s'appuie sur des rafales infrarouges ciblées pour envoyer de l'énergie sans fil. Son émetteur a une consommation de 12 volts, mais le récepteur peut générer 5 V au maximum à l'autre extrémité. Pendant ce temps, Ossia travaille avec Spigen pour fabriquer un étui de téléphone qui peut servir de récepteur d'alimentation sans fil, mais au-delà d'une portée de six pieds, il reçoit un dixième de ce qui est transmis. Dans cette veine, GuRu travaille avec Motorola pour intégrer un récepteur d'alimentation directement dans un téléphone . Leur meilleur scénario actuel a une efficacité inférieure à 50% au-delà de 10 pieds de portée . Vaut-il la peine d'installer un émetteur dans votre maison si cela va être aussi inefficace ? Cela peut être nécessaire jusqu'à ce que nous comblions l'écart entre l'énergie ambiante disponible et la demande de puissance.

Alors pourquoi n'en sommes-nous pas encore là ?

Il y a plusieurs raisons pour lesquelles nous n'avons pas atteint le nirvana d'une maison intelligente complètement découplée du réseau énergétique. D'une part, l'alimentation électrique fluctue constamment. L'emplacement et les obstacles sont des facteurs X évidents. Même pour les appareils qui sont physiquement statiques, les conditions atmosphériques et l'heure de la journée peuvent influencer la qualité de la transmission ou de la réception des ondes radio.

Il y a aussi le défi de la standardisation. Si les dispositifs de transmission ne sont pas optimisés pour alimenter les cibles, il sera difficile de faire décoller cette vision. L' Alliance AirFuel essaie de mettre plusieurs fabricants sur la même page sur ce front.

Heureusement, la collecte de radiofréquences n'existe pas dans le vide. Pour en revenir à l'exemple de la télécommande Samsung, sa principale caractéristique était en fait de fonctionner à l'énergie solaire. La récolte RF peut fonctionner parallèlement à une foule d'autres techniques passives de collecte d'énergie, comme les techniques thermiques et mécaniques, afin de combler la demande totale d'énergie. Comme Samsung, Disney Research a trouvé une utilité en combinant l'énergie radio ambiante avec des panneaux solaires pour permettre le transfert de données sans fil. Au fur et à mesure que l'efficacité de ces méthodes s'améliore et que les fabricants commencent à ajouter des couches de récupération d'énergie ambiante, leur besoin de batteries diminuera progressivement. Peut-être que cela n'entraînera pas complètement l'abandon des batteries, mais même si cela signifie simplement se débrouiller avec des batteries plus petites, c'est toujours une amélioration.

Au niveau du consommateur, la quantité d'énergie que nous pouvons obtenir du sans fil ambiant est encore très faible et incohérente. Au mieux, ces techniques ne sont utiles que pour les appareils qui ont besoin d'une petite quantité d'énergie de façon très occasionnelle. Au-delà des télécommandes TV, il est facile d'imaginer avoir des capteurs radio indépendants répartis dans les coins les plus reculés de votre maison afin de fournir des rapports continus sur l'humidité et la température. Cela pourrait très bien étendre l'ensemble de données avec lequel votre thermostat intelligent travaille.

L'idée a d'énormes implications pour la maison intelligente. Bien que nous soyons encore à des années d'une mise en œuvre généralisée, nous pouvons espérer qu'une technologie comme celle-ci existe et que l'accent sur la recherche se poursuit.