L'invasion des puces communicantes

Attention, les puces communicantes arrivent ! En fait, l’invasion a déjà commencé… Ces circuits électroniques, capables de dialoguer sans fil, par ondes radio, avec divers appareils, se sont infiltrés dans certains de nos objets usuels, notamment grâce au fameux RFID (Radio Frequency Identification, ou système d’identification par fréquences radio). C’est cette technologie que l’on trouve dans le ‘ passe ‘ Navigo de la RATP et dans de nombreux autres badges d’accès (ces petits pendentifs qui ouvrent des portes de bâtiments protégés ou privés), les clés électroniques des automobiles dernier cri ou même les marqueurs sous-cutanés que l’on pose sur des animaux de compagnies. C’est encore elle qui se niche dans les étiquettes ‘ intelligentes ‘ collées sur les livres et les disques de certaines bibliothèques (pour gérer les prêts) et que l’on trouvera, demain, sur les produits vendus en hypermarchés, pour payer sans déballer le contenu de son chariot.Tous ces systèmes reposent sur le même principe : la réunion d’une puce et d’une antenne. Ils se différencient par leur capacité de traitement et de stockage, mais aussi par leur portée et leur débit ; des caractéristiques qui dépendent des technologies employées pour les circuits intégrés et des fréquences utilisées pour les ondes (de quelques kilohertz pour les dispositifs à faible portée jusqu’à plus de 2 GHz pour les dispositifs longue distance). Et c’est en travaillant sur ces points que les scientifiques nous concoctent de nouvelles générations de puces communicantes : beaucoup plus petites, pour pouvoir être intégrées à n’importe quel objet ; dotées d’une plus grande mémoire, pour y stocker davantage d’informations ; ou à très haut débit, pour transmettre rapidement d’énormes volumes de données (plus la fréquence utilisée pour la communication par ondes radio est élevée, plus sa longueur d’onde est courte, et plus l’antenne est petite). Les prototypes, qui existent dans les laboratoires de recherche (voir encadrés ci-contre) laissent augurer des puces communicantes miniatures surdouées, que l’on risque de trouver un peu partout dans un futur proche…

Hautes fréquences

Voici une puce qui pourrait reléguer définitivement tous les câbles au grenier ! De la taille d’une pièce de monnaie (14 millimètres de côté), le prototype réalisé par IBM, avec son antenne intégrée, est censé pouvoir transférer des données sans fil, à la vitesse record de 1,5 Gbit/s (soit 192 Mo/s). A titre de comparaison, la future norme Wi-Fi 802.11n permettra de concevoir des appareils communicants dont le débit théorique n’excédera pas 600 Mbit/s (75 Mo/s). La puce d’IBM est composée de silicium-germanium. C’est grâce à cet alliage de semi-conducteurs que l’exploit a été réalisé. Car il permet d’augmenter de 80 % la fréquence des circuits intégrés tout en réduisant de 50 % leur consommation électrique. Le prototype du constructeur américain atteint ainsi une fréquence d’émission de données par ondes radio de 60 GHz. D’où son débit très élevé ! Un débit qui devrait permettre, par exemple, la transmission sans fil de vidéos en haute définition (TVHD) sur une distance maximale de 10 mètres, par exemple depuis un ordinateur vers un téléviseur… Mais pas avant trois ans.

Grain de mémoire

Une puce de silicium, de la taille d’un grain de riz (2 millimètres sur 4), pouvant stocker jusqu’à 500 Ko de données ?” soit plusieurs pages de texte ou quelques images basse définition ?” et les transmettre, par les airs, à la vitesse de 1,25 Mo par seconde ?” soit dix fois plus vite qu’avec la technologie Bluetooth ! Le tout, sans aucune source d’alimentation interne : c’est le champ électromagnétique des périphériques communiquant avec la puce qui fournit à cette dernière l’énergie dont elle a besoin pour crypter et faire transiter sans fil ses informations. Ce qui n’est encore qu’un prototype aujourd’hui, répondant au nom de Memory Spot, a été mis au point par les laboratoires de recherche du géant américain HP. Plus qu’une simple puce RFID passive, il s’agit d’un ordinateur miniature, doté d’un processeur, d’une mémoire flash, d’un module de communication et d’une antenne pour émettre sur la bande de fréquence des 2,45 GHz. Il ne sera pas commercialisé avant deux à cinq ans. Memory Spot pourra alors être collé ou incorporé à tout objet, y compris les plus minces (carte postale, étiquette, bracelet d’hôpital…), auquel on souhaite associer un texte, un son, voire une vidéo, car sa mémoire devrait alors avoir augmenté… Pour lire la puce, ou en modifier le contenu, il suffira de disposer d’un périphérique de lecture-écriture adéquat, incorporé, par exemple, à un téléphone mobile, un ordinateur portable ou un appareil photo.

Poussière identifiable

Avec des côtés ne mesurant que 0,15 millimètre et une épaisseur n’excédant pas 7,5 microns (7,5 millièmes de millimètre), la u-chip (mu-chip) de Hitachi est la plus petite puce à radiofréquence (RFID) du monde ! Quatre fois plus petite que sa grande s?”ur du même nom, mise au point en 2003, par le même Laboratoire central de recherche japonais. Pour arriver à un tel résultat, les chercheurs ont tiré parti d’une technologie innovante déjà utilisée pour fabriquer certains processeurs d’ordinateurs : le SOI (Silicon On Insulator). Elle consiste à placer une couche d’isolant (saphir, air ou dioxyde de silicium) entre deux couches de silicium de quelques nanomètres d’épaisseur, et à se servir du tout comme support du circuit intégré. L’intérêt : cela renforce l’isolation des composants du circuit. Hitachi a ainsi pu graver les transistors de la u-chip très près les uns des autres, à côté d’une minuscule antenne prévue pour émettre sur la bande de fréquence des 2,45 GHz, et réduire ainsi drastiquement la taille de sa puce. A tel point qu’elle peut très facilement être insérée dans une feuille de papier : un billet, par exemple… Il suffit de placer un périphérique de lecture ad hoc à moins de 30 cm de la puce, quasiment invisible à l’?”il nu, pour lire son numéro didentification codé sur 128 bits.

🔴 Pour ne manquer aucune actualité de 01net, suivez-nous sur Google Actualités et WhatsApp.

Jean-Marie Portal