Les avantages des plateformes multi-capteurs pour les réseaux de capteurs sans fil de l'Internet des Objets

Certains aiment les chiens ou les chats, mais ma famille a toujours adoré les chats. Nous respectons une règle pour ne pas devenir une famille « dingo »  des chats: nous n'avons pas le droit d'avoir plus de chats que de membres de la famille. Il nous arrive de ne pas vouloir de limites, mais nous devons en avoir si nous ne voulons pas que les choses dégénèrent. Ce principe s'applique parfaitement à l'Internet des Objets (IOT). Même si je considère que de nombreux objets connectés sont parfois un peu extravagants, les capteurs vont dans le sens de la simplification. À l'heure actuelle, tout gadget IOT est doté de son propre lot de capteurs qui mesurent des paramètres allant de la température ambiante aux vibrations. Avec la création de plateformes multi-capteurs, tout cela pourrait changer. Ces solutions intègrent de nombreux capteurs communément utilisés pour mesurer des facteurs environnants, permettant ainsi aux objets de recueillir des informations à partir d'un seul emplacement, et pourraient même permettre à plusieurs objets de se reconnaître mutuellement. Cela diminuerait la complexité, réduirait les coûts et augmenterait la convivialité pour l'utilisateur final ainsi que pour le concepteur.

Qu'est-ce qu'une plateforme multi-capteurs ?

On peut citer, comme exemple de groupe de capteurs intégrés, le « Synthetic Sensor » de Future Interfaces Group. Ces développeurs ont analysé quels étaient les capteurs les plus utilisés et les ont regroupés au sein d'une seule plateforme. Ce composant se met dans le mur connecté en USB et collecte des informations sur l'environnement.

L'objectif actuel de ce capteur intégré est de recueillir et d'interpréter des données issues d'appareils ménagers dits « sans intelligence ». Comme il ne bouge pas, il peut interpréter les sons transmis par d'autres objets statiques et les identifier avec une précision incroyable. Par exemple, en fonction de la chaleur et des bruits ambiants, le Synthetic Sensor peut savoir laquelle de vos plaques de cuisson est allumée. Il peut faire la distinction entre un mixeur et une poubelle, en fonction du contenu spectral du bruit dans la pièce. Il peut même vous dire si c'est votre chat qui a fait tombé le verre de la table pendant que vous étiez au bureau.

Le Synthetic Sensor peut faire tout cela grâce à des algorithmes d'apprentissage automatique. Ces algorithmes sont les mêmes que ceux intégrés aux véhicules autonomes et qui leur permettent de réagir à des situations nouvelles. En d'autres termes, cette plateforme apprend tout ce qu'il faut savoir sur votre maison et ses objets.

Cela permet, bien évidemment, des utilisations très intéressantes dans le domaine des données et de la domotique. Google ayant financé ce projet, j'imagine qu'il pourrait l'utiliser parallèlement à leur assistant Google Home. Elle pourrait ainsi vous dire si vous avez laissé un robinet ouvert ou le four allumé. Elle pourrait peut-être même vous dire si vous avez oublié de donner à manger au chat. Des plateformes telles que Synthetic Sensor auraient d'autres applications encore plus utiles dans le monde des objets connectés, comme le partage de données de capteurs et la reconnaissance des appareils.

Espérons que ces capteurs seront un peu moins encombrants que ceux-là.
 

Les plateformes multi-capteurs et l'IdO

Je suis actuellement en train de faire un puzzle chez moi et mes chats n'arrêtent pas de mordiller les pièces. Ce serait bien si ma maison pouvait pressentir que le chat va monter sur la table où il y a mon puzzle et lui faire peur pour qu'il descende. Grâce aux capteurs consolidés, cela pourrait être possible. En effet, ceux-ci transmettraient les informations recueillies et permettraient aux appareils de reconnaître leur environnement et de se reconnaître mutuellement.

La plupart des objest connectés sont dotés de leurs propres capteurs, qui gèrent uniquement l'activité de l'objet concerné et ne s'occupent généralement pas de leur environnement. C'est pour cela que ces objets intelligents sont « bêtes ». Votre sonnerie « intelligente » peut voir que quelqu'un est devant la porte, mais elle ne peut pas interpréter ce que veut cette personne. Un capteur avec apprentissage automatique pourrait vous dire, d'après son uniforme, si c'est le facteur. Si quelqu'un s'approche de votre porte en lançant des insultes, votre sonnerie pourrait vous alerter de sa présence mais aussi de sa colère. L'apprentissage automatique est un domaine complexe pour un développeur d'objets connectés et nécessite des compétences complémentaires. Un capteur centralisé qui réfléchit pour les objets « intelligents » permettrait d'améliorer leur utilité de manière significative.

L'objectif du Synthetic Sensor est de détecter ce qui se passe chez vous. Cela signifie connaître les appareils que vous possédez, reconnaître la sonnerie de votre porte et le nombre d'animaux domestiques qui vivent chez vous. Rien n'empêche de transmettre ces informations aux éléments pouvant être connectés au capteur. Supposons que votre chien ait peur du mixeur mais qu'une friandise suffise à le calmer. Lorsque vous allumez votre mixeur, le capteur verra que le chien est dans la même pièce et indiquera à votre distributeur de friandises de distribuer automatiquement quelques friandises. De tels périphériques multi-capteurs pourraient créer une véritable maison intelligente intégrée.

Les capteurs consolidés sont bénéfiques pour les objets connectés, mais aussi pour les utilisateurs et les concepteurs.

Les capteurs pourraient vous éviter une situation comme celle-ci.

Quelle utilité vais-je pouvoir en tirer ?

Que vous soyez utilisateur ou concepteur (ou les deux) d'objets connectés, vous devez savoir ce que vous allez pouvoir en tirer. Pour les utilisateurs, les capteurs intégrés permettront de limiter la complexité et le coût. Pour les développeurs, ils permettront de diminuer la complexité mais aussi de supprimer le besoin de capteurs distribués.

Si je veux que ma maison soit « intelligente », je veux aussi qu'elle soit belle. Enfin, aussi belle qu'une maison pleine de poils de chat! Je ne veux pas coller des capteurs sur chaque porte de placard et sur chaque chaise. Je ne veux pas non plus devoir retenir l'emplacement de chaque capteur ou vérifier si les piles doivent être changées. Imaginez aussi si tous les capteurs commençaient à sonner comme des alarmes incendie quand les piles commencent à faiblir. Il est beaucoup plus simple de brancher un seul capteur qui se charge de tout. Même si je dois en mettre un dans chaque pièce, ce sera déjà beaucoup mieux que d'en coller un sur chaque appareil.

Je ne veux pas non plus devoir débourser des mille et des cents pour des objets connectés. Nos chats sont de race et j'ai déjà payé assez cher pour les acheter! Moins un périphérique aura de capteurs, moins il coûtera cher. Je veux protéger les pièces de mon puzzle et mon porte-monnaie par la même occasion!

Côté conception, cela facilite la vie. Au lieu d'avoir à intégrer 5 capteurs distincts dans votre circuit imprimé, vous pourriez intégrer un seul module WiFi (que vous avez probablement déjà) et faire une simple requête de données. C'est beaucoup plus simple de recevoir des données qui ont déjà été interprétées que de les collecter pour les distribuer vous-même. Un capteur intégré éliminerait aussi l'étape de communication entre votre objet et les capteurs distribués. Vous n'auriez pas besoin de mettre 10 capteurs dans la boîte adressée à Philippe Dupont pour qu'il les répartisse dans la maison et qu'il se trompe en les reliant!

Pour conclure, je pense que les plateformes multi-capteurs intelligentes ont d'excellentes applications dans le monde de l'Internet des objets. Elles peuvent surveiller et gérer mes animaux domestiques grâce à toute une gamme d'objets intelligents et s'assurer qu'ils ne mettent pas la pagaille chez moi. Finalement, je vais peut-être acheter ce distributeur intelligent de nourriture pour chien ! Les capteurs consolidés offriront aux objets connectés un niveau d'intelligence inégalé. Qui aurait cru qu'on pourrait créer de l'intelligence ainsi ? Outre les avantages apportés aux objets connectés, ces capteurs seraient également une aide pour vous et moi. Ils faciliteraient beaucoup les choses et feraient baisser le prix aussi bien pour les utilisateurs que pour les concepteurs. Voilà enfin un composant du monde de l'Internet des objets que j'ai hâte de tester!

Que vous ayez besoin de concevoir des séries de capteurs d'apprentissage automatique, des fourchettes intelligentes, ou des jouets connectés pour chat, vous aurez probablement besoin d'aide. Un bon logiciel de conception de circuits imprimés tel que CircuitStudio vous permettra de concrétiser facilement vos idées.

Vous avez d'autres questions concernant les capteurs intégrés ? Contactez un expert Altium.