Thomas Scherer

Wi-Fi : transmission de données à l’aide d’objets imprimés en 3D

3 janvier 2018, 14:59
Wi-Fi : transmission de données à l’aide d’objets imprimés en 3D
Wi-Fi : transmission de données à l’aide d’objets imprimés en 3D
Rien de nouveau sous le soleil au départ. La technologie de rétrodiffusion (backscatter en anglais) sert à la transmission par réflexion de signaux RF. Mais les chercheurs de l’université de Washington ont ici présenté une version modernisée de la rétrodiffusion. Des pièces (conductrices) purement mécaniques, imprimées en 3D, transmettent les données par radiofréquence.

L’effet de rétrodiffusion (réflexion) est utilisé depuis longtemps dans la technologie radio. Les radars, par exemple, utilisent la réflexion de signaux RF sur des objets conducteurs pour alléger les comptes bancaires des automobilistes en excès de vitesse. Mais la réflexion RF ne s’arrête pas là...

Créées il y a près d’un siècle, les écoutes radio passives reposaient sur la rétrodiffusion, celle-ci ne nécessitant aucune source électrique. Peu encombrants, ces « mouchards » étaient difficiles à détecter. Ils s'appuyaient sur une antenne dipolaire en série avec un microphone à charbon ordinaire. Lorsque le dispositif était soumis à une fréquence radio donnée, issue d’un émetteur externe, l'antenne entrait en résonance, les ondes sonores provoquaient une variation d'impédance du microphone et un changement de caractéristique du rayonnement de l'antenne. Faute de technologie GHz à l'époque, il était nécessaire, pour maximiser l’effet, d'accorder les antennes à la fréquence d’émission à l’aide d’un circuit oscillant série.


 
Principe de la transmission passive de données par réflexion RF. Illustration : washington.edu
 
Aujourd’hui, le problème ne se pose plus. Pour une fréquence de 2,4 GHz courante avec les interfaces Wi-Fi et Bluetooth, la longueur d'onde est λ = 12,5 cm. Pas besoin de composants électroniques de type bobine ou condensateur pour assurer la sélectivité de l’antenne. Les chercheurs de l’université de Washington se servent tout simplement d’une antenne d’une longueur donnée, formée de filaments contenant du cuivre. La partie mécanique imprimée en 3D se charge de la variation des caractéristiques de l’antenne. Comme les signaux radio à 2,4 GHz sont presque omniprésents, il suffit d’un récepteur AM réglé sur cette fréquence, pour capter le signal de rétrodiffusion modulé et transmettre des données sans composant électronique, hormis un bouton poussoir de construction très simple.
 

L'absence de tout composant électronique peut paraître exagérée, car une antenne est bel et bien un composant électronique. L’exagération ne s’arrête pas là, comme en témoigne l’article intitulé 3-D printed objects connect to WiFi without electronics. En effet, se connecter à un réseau Wi-Fi et à l’internet nécessite un peu plus que des pièces imprimées en 3D. Un protocole IP purement mécanique relèverait du miracle. Dommage que de nombreux portails d’information aient repris cette exagération concernant un sujet intéressant en lui-même. De plus, il est inexact de dire qu’on peut se servir de n’importe quel récepteur Wi-Fi, comme le prétend le commentaire de la vidéo. Le système nécessite un récepteur AM spécial, réalisable à partir d’un circuit intégré émetteur-récepteur de type MAX2829 pour fournir un signal de sortie en bande de base. Pour finir, il est difficile de saisir l’intérêt commercial d’une réalisation qui tient plutôt du gadget. Le projet ne démontre en effet que la faisabilité de ce type de connexion.

Pour de plus amples informations, nous vous invitons à lire l'article complet au format PDF. L’université de Washington met aussi ses modèles 3D liés à la RF passive à la disposition du public. Vous pouvez les télécharger ici.
 
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