● Ces puces « tout en un » s’alimentent au choix avec de l’énergie issue de fréquences radio, de l’énergie solaire, de l’énergie piézoélectrique ou encore, de l’énergie thermique puisée dans l’environnement ambiant. On parle d’« ambient energy IoT ».
● Ces solutions répondent à une problématique environnementale qui est l’usage des batteries, trop polluantes, dans le marché de l’IoT, ainsi qu’aux problématiques liées à l’entretien de ces dernières.
Quel est le principal problème que vous avez identifié dans l’industrie des objets connectés ?
L’Internet des objets est confronté à un problème de déploiement à grande échelle et de dépendance aux batteries, d’autant que, dans de nombreux secteurs comme l’agriculture, l’urbanisme, la domotique ou encore l’agriculture, les systèmes sont toujours plus connectés. On parle sur Terre de trillions de batteries et, même si leur longévité moyenne est de trois ans, elles n’incarnent pas une solution pérenne et écologique. N’oublions pas que la batterie est la partie la plus « sale » environnementalement d’un appareil. Nous nous sommes donc posé la question de savoir si on a systématiquement besoin de consommer autant d’énergie et, donc, de batteries, pour alimenter les objets connectés. En réalité, si vous disposez d’une antenne, vous pouvez utiliser les ondes radio pour les alimenter et utiliser également de l’énergie solaire, l’ ou thermique pour alimenter des objets connectés et des capteurs à très basse consommation. C’est ce que l’on appelle l’utilisation de l’énergie ambiante (ambient energy IoT). Par ailleurs, les technologies de photovoltaïque intérieur sont aujourd’hui matures pour être utilisées pour alimenter une large gamme d’appareils IoT et de petits appareils électroniques.
La plateforme permet aux développeurs de savoir si leurs applications vont nécessiter beaucoup de puissance, et donc d’optimiser leur code
Vous expliquez avoir mis au point une nouvelle plateforme. De quoi s’agit-il ?
Notre expérience dans les semi-conducteurs nous a donné l’impulsion de créer une plateforme pour permettre de concevoir des microcontrôleurs autoalimentés et multifonctionnels. L’objectif est de réduire l’empreinte environnementale des objets connectés due à la fabrication de batteries, mais également leur durée de vie. Aujourd’hui, il existe différents fabricants qui proposent des composants pour fabriquer des objets connectés sans batterie, mais il n’existe pas de solution intégrée et complète qui inclue toutes les fonctionnalités. On a donc conçu une plateforme qui intègre des unités de traitement de calcul, des capteurs, des radios… C’est une sorte de couteau suisse qui permet aux fabricants de designer la puce qui répond à leurs besoins pour connecter leurs objets. Et, parce que nous avons opté pour une architecture complètement différente de ce qui est proposé sur le marché, on a réussi à concevoir le microcontrôleur qui dispose de la plus faible puissance nécessaire.
Dans un univers concurrentiel, comment faire de votre technologie un standard du marché ?
Nos puces sont compatibles avec tout type d’appareil puisque notre plateforme se base sur l’architecture ouverte et libre RISC-V, qui est un désormais un standard dans l’industrie. L’avantage de notre plateforme est qu’elle permet aux développeurs qui souhaitent paramétrer les fonctionnalités dont ils ont besoin pour leur usage de savoir si leur code va nécessiter beaucoup de puissance ou non, grâce à un analyseur de puissance. Le développeur va donc, à chaque étape, savoir s’il doit ou non optimiser son code pour consommer le moins d’énergie possible. Pour l’heure, ces puces communiquent grâce au Bluetooth et nous travaillons actuellement à augmenter leur portée. Nous proposons également des produits clefs en main comme les puces destinées à alimenter les étiquettes électroniques dans la distribution. Sur ce type de dispositif, nous avons permis de réduire l’utilisation des composants, en passant de dix puces à une seule.
Quelles sont les prochaines étapes de votre développement ?
Nous souhaitons continuer d’investir en R&D pour améliorer l’efficacité de la collecte d’énergie et les capacités opérationnelles des microcontrôleurs. Dans ce marché, la réussite de notre technologie dépend également de nos futurs partenaires, réseaux de distribution et projets de codéveloppement pour des applications spécifiques. L’objectif est également de créer une plateforme avec une bonne expérience utilisateur pour les développeurs pour encourager le développement d’applications et favoriser l’émergence d’un écosystème pour qu’ONiO devienne la norme des solutions sans batterie. On souhaite également se pencher sur les marchés émergents où la demande de solutions IoT durables et sans entretien croît rapidement.
Sources :
Beyond Batteries: How Energy Harvesting Microcontrollers are reshaping IoT (en anglais)
En savoir plus :
Powering internet-of-things from ambient energy: a review (en anglais)
Battery-free smart devices to harvest ambient energy for IoT (en anglais)
L’énergie piézoélectrique, ou piézoélectricité, est une énergie électrique produite par certains matériaux qui génèrent un potentiel électrique sous l’action d’une contrainte mécanique (pression, torsion, etc.).
Kjetil Meisal
