Grâce à des dimensions et des coûts qui vont en diminuant, les technologies des capteurs peuvent être installées presque partout pour, par exemple, effectuer des contrôles des contraintes mécaniques dans les piliers de béton ou ajuster la consommation d’énergie aux besoins de climatisation des bureaux.
Pourtant même le plus modeste de ces dispositifs a besoin de courant, ce qui peut être problématique lorsqu’il n’est pas relié à un réseau électrique déjà déployé.
Pedram Mousavi, Ph. D., professeur à l’Université de l’Alberta de la faculté de génie mécanique et détenteur d’une bourse en recherche industrielle du CRSNG sur les capteurs et antennes intégrés dotés d’intelligence a pu relever ce défi grâce à une nouvelle génération de capteurs pouvant fonctionner sans pile ou sans branchement au réseau électrique.
« Ce que nous avons réussi à concevoir c’est l’absence d’alimentation électrique, en ce sens qu’il ne faut pas de pile », explique-t-il. « L’énergie peut être prélevée dans l’énergie latente des fréquences radio présentes autour du dispositif. »
Une telle énergie pourrait provenir d’un détecteur extérieur en train de recueillir des données, de la même manière que les antennes fonctionnent grâce aux signaux qu’elles reçoivent. M. Mousavi envisage des capteurs fonctionnant comme des antennes dotées d’intelligence, résistant même aux rigueurs d’un environnement industriel rude où les températures extrêmes, les obstructions de signal et les délais de temporisation pourraient autrement nuire au traitement des données.
Son équipe et lui ont basé la conception de leur matériel sur la même plateforme que l’on retrouve dans des puces d’identification par radiofréquence (RFID). « Nous utilisons une simple puce RFID et un circuit imprimé par technique additive et qui est un composant passif », précise-t-il.
« Ce que nous avons réussi à concevoir, c’est l’absence d’alimentation électrique ».
Les paramètres de conception de ce prototype ont été établis grâce aux outils de CMC Microsystèmes, un réseau d’aide à la recherche que M. Mousavi considère comme central à la réussite de son groupe de recherche, notamment en ce qui concerne la fabrication de prototypes physiques. Il fait remarquer qu’aux États-Unis, les chercheurs dans ce domaine s’associent volontiers avec une entreprise extérieure œuvrant dans le secteur des TI, afin de se charger des étapes plus exigeantes de la fabrication des prototypes à tester et à peaufiner.
« Les possibilités de ce genre de partenariat au Canada sont plutôt rares, ce qui rend le rôle de CMC d’autant plus important », affirme-t-il.
Avec son collègue chercheur, M. Rashid Mirzavand, il a récemment fondé une jeune entreprise, SenZIoT, comme instrument de commercialisation de leurs innovations. La construction résidentielle est un marché majeur naissant, notamment auprès des constructeurs voulant offrir des résidences qui optimisent le confort et qui réduisent les coûts grâce à des réseaux de capteurs effectuant des contrôles de la consommation d’énergie.
Reza Nasseri est le directeur général de Landmark Homes, une entreprise d’Edmonton, un fabricant d’éléments de construction résidentielle préfabriqués pouvant être érigés rapidement avec beaucoup moins de gaspillage que les méthodes conventionnelles de construction. Il ajoute que les travaux de M. Mousavi sur les capteurs intelligents font partie intégrante des initiatives de Landmark pour offrir des résidences à consommation d’énergie nette nulle qui conjuguent les améliorations comme l’isolation, les fenêtres à triple vitrage et des concepts avancés de chauffage et de climatisation pour éliminer les coûts d’énergie.
« Nous entretenons d’étroites relations avec cette université et avec la faculté de génie en particulier », confirme M. Nasseri. « Dès qu’un besoin se fait sentir, nous les consultons. »
« Nous sommes constamment à la recherche de méthodes pour intégrer tous les éléments d’une résidence », affirme-t-il, indiquant que les capteurs sont essentiels à la circulation des flux de données qui rendent tout cela possible.