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Les communications sans fil ont du mal avec la multiplication des canaux de diffusion: ils se superposent et ont tendance à se brouiller entre eux. Des chercheurs de l'Institut Langevin (CNRS/ESPCI Paris) et de la startup associée Greenerwave ont contourné le problème en optimisant la réflexion des ondes dans le milieu de propagation. Cette approche, présentée dans la revue Nature Electronics, change la disposition de la surface intérieure d'une pièce afin de contrôler la propagation des ondes et les empêcher de se chevaucher.
L'essentiel des informations que nous recevons provient de réseaux sans fil. Pour le Wifi comme pour les autres formes de télécommunications, elles transitent entre deux antennes sous forme d'ondes électromagnétiques. Afin d'augmenter le débit de transmission, les données sont généralement scindées sur plusieurs canaux et couples d'émetteurs/récepteurs à la fois. Or ces chemins de diffusion se brouillent et se chevauchent presque systématiquement, une situation corrigée à grand renfort d'algorithmes très complexes. À contrepied de la pratique, des chercheurs de l'Institut Langevin (CNRS/ESPCI Paris) et de la startup Greenerwave opèrent ce traitement grâce à des métamatériaux.
Plutôt qu'une modification numérique, les ondes sont transformées en se réfléchissant sur des surfaces. La réverbération des ondes Wifi dans une pièce est modulée avec une métasurface couvrant une partie des parois. Cette métasurface est constituée de soixante-cinq réflecteurs articulés: des circuits imprimés peu coûteux. Un microcontrôleur Arduino ajuste les propriétés électroniques et électromagnétiques de chaque élément afin de modifier l'onde en temps réel et à volonté. Ce désordre contrôlé garantit l'indépendance des canaux de communication. Cette utilisation innovante de l'environnement pour diriger la propagation des ondes pourrait permettre de multiplier localement les canaux, et donc d'augmenter drastiquement le débit des transmissions Wifi.
De gauche à droite: l'image transmise, l'image reçue sans utiliser la métasurface, l'image reçue avec la métasurface. © Institut Langevin
Références:
Optimally diverse communication channels in disordered environments with tuned randomness,P. del Hougne, M. Fink, G. Lerosey.
Nature Electronics, 2, 36-41 (janvier 2019)
DOI: 10.1038/s41928-018-0190-1
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