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L’autonomie des objets connectés : un enjeu majeur

L’IoT est promis à un avenir radieux. Il a cependant un obstacle majeur à surmonter : l’autonomie des objets connectés.

Des drones, des montres connectées en passant par le casque connecté se pose toujours la question de l’autonomie des objets connectés. Ces produits innovants offrent souvent des courtes sessions. Pour y remédier, de nombreuses solutions existent. Voici un petit tour d’horizon des solutions en voie d’exploration.

La taille de la batterie comme faire-valoir

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Les fabricants de produits connectés cherchent à satisfaire le besoin croissant des consommateurs pour leurs solutions innovantes. Parmi les freins à l’expansion de l’IoT, l’autonomie des objets connectés. La solution la plus simple serait d’augmenter l’ampérage des batteries. Seulement, cela demande d’intégrer des cellules supplémentaires dans les dispositifs et donc d’alourdir et de rendre plus massif un produit qui séduit généralement par son design fin.

Pour les montres connectées par exemple, cette composante est essentielle. Généralement, les batteries oscillent entre 300 et 400 mAh et permettent une autonomie d’une à deux journées quand la smartwatch dispose de fonctionnalités avancées : écran LED, gyroscope, capteur cardiaque, microphone, etc. C’est le cas pour l’Apple Watch ou la Samsung Gear S2. Pebble a une autre stratégie avec son écran monochrome non tactile. La Pebble Time atteint une autonomie de 7 jours.

Dans cette même catégorie des wearables, les bracelets de marque Jawbone et Fitbit tiennent une à deux semaines. La marque Garmin et Misfit ont ,elles, choisi une pile classique d’une durée d’an. Une solution ergonomique, mais qui demande aux consommateurs de racheter la pile au moment de sa fin de vie.

Autre solution pour augmenter l’autonomie des objets connectés, reporter certaines fonctions sur le smartphone. Microsoft développerait la fonction WearDrive. Celle-ci permettrait de confier les tâches les plus énergivores au smartphone auquel le produit est raccordé. Si dans un premier temps cette idée paraît intéressante, dans l’optique de libérer le wearable de l’esclavage du téléphone ce n’est qu’une solution de transition.

Des composants de moins en moins gourmands en énergie

st autonomie des objets connectés

Non l’augmentation de l’autonomie des objets connectés quel qui soit s’imagine en amont, pendant la fabrication. Si pour certains produits, cela est plus difficile, par exemple les drones dont l’autonomie ne dépassent rarement les 15 minutes, des composants basse consommation s’imposent petit à petit.

Les constructeurs de processeurs suivent cette tendance, à l’instar de Qualcomm et son Snapdragon 2100. Celui-ci consommera 25 % d’énergie en moins par rapport au précédent chipset, le snapdragon 400.

Les fabricants comme Texas Instrument, Analog Devices ou Maxim Integrated conçoivent des capteurs de toutes sortes consommant de moins en moins d’énergie. Leur but est de répondre à l’attente du marché grand public et professionnel par rapport à l’autonomie des objets connectés.

Dans le secteur industriel, les capteurs placés dans des zones difficiles d’accès ont besoin de batteries longue durée. Là encore les composants « low power » sont nécessaires. Cependant un autre aspect doit être pris en considération : la communication entre les objets eux-mêmes et les plateformes IoT.

Choisir le bon réseau

Les logos respectifs de LoRa et SIGFOX

Pour cela, il existe des réseaux basse consommation qui permettent de limiter l’utilisation de l’objet et de s’en servir que pendant l’envoi et la réception d’un message. Dans le cadre industriel, cela prend tout son sens. C’est aussi utile pour les trackers connectés qui ne réclament peu d’énergie pour transmettre leur position.

Pour des connexions à courte distance de moins de 100 mètres, la transmission RF semble particulièrement indiquée. Pour de plus vastes distances, il faudra opter pour le réseau Sigfox, déjà implanté en France ou LoRa, une technologie similaire.

Ce type de transmission limite la consommation d’énergie. Par exemple, un objet connecté sur Sigfox consommera l’équivalent d’une télécommande de portail. Les LTE suivent ce même virage avec l’expérimentation de la 4G low power.

Ces solutions sont tout de même moins idéales pour l’autonomie des objets connectés plus complexes, comme les smartwatch et les wearables en général.

Les énergies renouvelables : une autonomie des objets connectés infinie

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Les objets connectés peuvent très bien se munir de capteurs photovoltaïques. L’énergie solaire est maintenant bien maîtrisée. Dans l’industrie, les installations à ciel ouvert peuvent facilement bénéficier de cette technologie. Pour les utilisateurs on peut penser au casque de musique Helios qui dispose d’un panneau solaire sur son arceau. 1 heure au soleil équivaut à 30 minutes d’écoute. Dans l’idéal, cela lui confère une autonomie illimitée, quand le lieu de vie de l’utilisateur est assez ensoleillé.

D’autres technologies renouvelables peuvent arriver aux résultats sans besoin de l’astre du jour. En se servant de l’énergie piézoélectrique, de l’électricité crée par la pression et la friction on peut recharger un appareil en l’utilisant normalement. L’électricité stockée provient du fait de bouger, d’appuyer sur un écran tactile, par exemple. Adaptée à une montre, cette solution semble idéale.

Nokia a déjà breveté une batterie de ce genre. Samsung et LG ont ainsi inventé des batteries flexibles réagissant au mouvement de l’utilisateur. Malheureusement, ces techniques pour optimiser l’autonomie des objets connectés sont encore en développement. Elles en sont au stade de la miniaturisation.

Les technologies de recharge rapide, un apport appréciable

huawei watch autonomie des objets connectes

En attendant, la démocratisation des technologies de recharge rapide est essentielle pour tous les produits de la grande distribution. Ils accélèrent le laps de temps où un appareil est indisponible. Il n’y a plus besoin d’attendre la moitié d’une journée pour lancer son drone, activer sa montre connectée, etc.

Par exemple, la Huawei Watch et la Sony Smartwatch 3 disposent de cette technologie réduisant le temps d’attente par deux. Chez Qualcomm, cette technologie s’appelle le Quickcharge. Chez Oppo, le VOOC.

Si le temps d’utilisation reste similaire, il faut attendre environ 45 minutes maximum pour le relancer. Ce genre de solution pour améliorer l’autonomie des objets connectés est appelée à évoluer, avec l’avènement de la charge sans-fil du consortium Qi et la technologie de recharge laser pour les drones.

Cahier des tendances « RETAIL CONNECTE »

A propos de Gaetan R

Diplômé d'un Master de recherche cinématographique, j'ai bifurqué vers le journalisme. Le domaine de la High Tech est une de mes passions et je vois dans l'IoT une révolution plus qu'un phénomène de mode.

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