« Smart Dust », des poussières intelligentes qui révolutionnent l'observation
Les
« Smart Dust » sont les micro-capteurs intelligents de demain.
Développés par l'université de Berkeley, en Californie, mais également
par Intel et plusieurs start-up de la Silicon Valley, leurs applications
sont multiples.
Par Michel Ktitareff
Publié le 11 avr. 2003 à 1h01
Serons-nous,
un jour, équipés chacun de 10.000 micro-capteurs ? Le rapport d'Ernst
& Young qui le prévoit n'est pas le seul à le croire. Certains
acteurs majeurs de l'informatique, comme Intel, en sont aussi persuadés
et travaillent activement pour que cette prophétie se réalise. Le numéro
un mondial des puces est en effet au coeur du concept de « Smart Dust »
(poussière intelligente) qui consiste à concevoir des capteurs de la
taille d'un grain de poussière, soit 1 millimètre carré. Plus
impressionnant encore, ces micro-capteurs sont aussi de véritables
ordinateurs, dotés d'une capacité de calcul, d'un système
d'exploitation, de mémoire et de facilités de communication. Avec
l'université de Berkeley, au nord-est de San Francisco, Intel participe
depuis deux ans à un programme de recherche financé par la Darpa
(Defense Advanced Research Projects Agency). Ces scientifiques de
l'armée américaine veulent mettre au point, d'ici à 2007, les premières
poussières intelligentes qui seront utilisées sur un champ de bataille.
« Elles pourraient être dispersées sur des lignes ennemies pour
observer en permanence les déplacements des soldats adverses »,
prévoit Vijay Raghavans, l'un des responsables de ce programme militaire
baptisé NEST (Network Embedded Systems Technology). En mars 2001, un
avion de l'armée de l'air a largué en plein désert de Californie une
trentaine de capteurs miniatures. Ils sont entrés en contact les uns
avec les autres et établi un réseau informatique virtuel capable
d'envoyer des informations vers un ordinateur installé à bord de l'avion
largueur. Certes, ces capteurs avaient une taille supérieure à celle
d'une pièce de monnaie, mais la preuve du concept était faite et la
course à la miniaturisation pouvait commencer. Elle a fait aujourd'hui
des progrès considérables. C'est ainsi que l'équipe d'Intel qui
travaille avec l'université de Berkeley a déjà mis au point un système
d'exploitation, TinyOS, qui peut exécuter des applications n'ayant
besoin que de 24 ko de mémoire. Ce logiciel est utilisé par une firme de
la Silicon Valley, Crossbow Technology, qui vient précisément de
recevoir un financement d'Intel Capital pour accélérer le développement
des microcapteurs intelligents.
Invisibles et bon marché
Cette nouvelle génération de microcapteurs, capables de recueillir des informations et de les analyser grâce aux applications fonctionnant sur le TinyOS, disposera bientôt aussi de fonctions de communication sans fil. D'ailleurs, dans le cadre de l'investissement réalisé par Intel dans cette start-up californienne, Crossbow a accepté d'incorporer la technologie Xscale, qu'Intel utilise pour fabriquer ses puces destinées aux terminaux ultralégers. « Les micro-capteurs qui fonctionnent avec le TinyOS ont la capacité d'analyser eux-mêmes les données qu'ils recueillent, et de faire ainsi le tri des informations vraiment utiles à transmettre », explique David Culler, l'un des responsables du projet Smart Dust, à l'université de Berkeley. D'origine universitaire, TinyOS est un logiciel libre, construit sur le même modèle que le système d'exploitation Linux, inventé par l'informaticien finlandais Linus Torvalds. Il peut être librement repris et amélioré par de nombreuses entreprises, ce qui accélère les recherches autour des « poussières intelligentes ». La start-up Dust Inc., lancée par un autre scientifique de Berkeley, développe actuellement des systèmes informatiques pour recueillir et analyser _ via des liaisons sans fil _ les données envoyées par les myriades de microcapteurs intelligents. La firme reçoit déjà des commandes de plusieurs fabricants de tels capteurs, même si elle n'a pas encore fini tous ses développements. La liste est déjà longue des applications possibles, en dehors même de la sphère militaire. Ainsi, lorsqu'ils auront vraiment une taille voisine du millimètre carré, ces capteurs pourront être incorporés dans les objets les plus usuels. C'est le cas de la brosse à dent informatisée, capable de détecter, pendant le brossage, un problème dentaire. Rien n'empêchera alors le capteur de transmettre l'information au réseau microinformatique familial qui, connecté à Internet, informe directement le dentiste. Ce type de scénario est déjà appliqué dans l'automobile, où certains véhicules haut de gamme communiquent avec un service de maintenance.
Cette nouvelle génération de microcapteurs, capables de recueillir des informations et de les analyser grâce aux applications fonctionnant sur le TinyOS, disposera bientôt aussi de fonctions de communication sans fil. D'ailleurs, dans le cadre de l'investissement réalisé par Intel dans cette start-up californienne, Crossbow a accepté d'incorporer la technologie Xscale, qu'Intel utilise pour fabriquer ses puces destinées aux terminaux ultralégers. « Les micro-capteurs qui fonctionnent avec le TinyOS ont la capacité d'analyser eux-mêmes les données qu'ils recueillent, et de faire ainsi le tri des informations vraiment utiles à transmettre », explique David Culler, l'un des responsables du projet Smart Dust, à l'université de Berkeley. D'origine universitaire, TinyOS est un logiciel libre, construit sur le même modèle que le système d'exploitation Linux, inventé par l'informaticien finlandais Linus Torvalds. Il peut être librement repris et amélioré par de nombreuses entreprises, ce qui accélère les recherches autour des « poussières intelligentes ». La start-up Dust Inc., lancée par un autre scientifique de Berkeley, développe actuellement des systèmes informatiques pour recueillir et analyser _ via des liaisons sans fil _ les données envoyées par les myriades de microcapteurs intelligents. La firme reçoit déjà des commandes de plusieurs fabricants de tels capteurs, même si elle n'a pas encore fini tous ses développements. La liste est déjà longue des applications possibles, en dehors même de la sphère militaire. Ainsi, lorsqu'ils auront vraiment une taille voisine du millimètre carré, ces capteurs pourront être incorporés dans les objets les plus usuels. C'est le cas de la brosse à dent informatisée, capable de détecter, pendant le brossage, un problème dentaire. Rien n'empêchera alors le capteur de transmettre l'information au réseau microinformatique familial qui, connecté à Internet, informe directement le dentiste. Ce type de scénario est déjà appliqué dans l'automobile, où certains véhicules haut de gamme communiquent avec un service de maintenance.
En
annonçant son engagement dans les « Smart Dust », David Tennenhouse,
directeur de la recherche et du développement d'Intel, a expliqué que «
bientôt des milliers d'ordinateurs s'occuperont de nous, et nous ne
serons plus en mesure d'intervenir directement sur chacun d'entre eux ».
Ce scientifique, recruté par Intel en 1999, travaillait auparavant à la
Darpa. Rien d'étonnant donc à ce que le numéro un des puces soit
aujourd'hui engagé dans un domaine de recherche qui intéresse au plus
haut point les militaires américains. Mais ils ne sont pas les seuls. En
attendant la miniaturisation extrême, la première génération de
microcapteurs intelligents est en train de devenir opérationnelle.
Digital Sun, à San Jose, va commercialiser, en mai prochain, de
minuscules sondes destinées à l'agriculture. Enfouies dans le sol, elles
renseigneront en permanence sur l'état de sécheresse des sols et
piloteront ainsi l'irrigation. « Dans le meilleur des cas, les systèmes d'arrosage automatique actuels sont efficaces à 15 % seulement », explique Dale Hitt, PDG de Digital Sun, qui a développé ces nouveaux capteurs.
En
réalité, toutes les activités de surveillance et de suivi sont
concernées par ces technologies de surcroît très peu coûteuses. La
société Crossbow assure que la commercialisation de quelques capteurs,
de la génération actuelle, avec leur carte électronique connectée à un
PC coûte une centaine de dollars. « Le
coût de la technologie CMOS, à partir de laquelle seront fabriquées les
poussières intelligentes, est d'environ 5 cents par millimètre carré »,
précise Mike Scott, qui travaille sur le programme Smart Dust, à
Berkeley. A ce prix, on peut littéralement noyer n'importe quelle
surface de capteurs invisibles.
MICHEL KTITAREFF (*)
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