Le printemps est là et les routes sont en désordre. Mais l'époque où les automobilistes appelaient pour signaler les nids-de-poule pourrait un jour appartenir au passé.

Au lieu, des réseaux de capteurs sans fil auto-alimentés seraient posés sous la chaussée, fournir des mises à jour régulières sur l'état des routes aux planificateurs des transports, conducteurs avec des voitures connectées et d'autres parties.

C'est la promesse d'ePave, un projet conjoint impliquant des informaticiens de l'Université de Buffalo et des chercheurs de l'Université chinoise de Chang'an.

"Nous voulons détecter les défauts de la route avant qu'ils ne surviennent, et finalement aider les automobilistes à éviter les accidents de la circulation dus aux routes endommagées, " dit Wenyao Xu, Doctorat, professeur assistant d'informatique et d'ingénierie à l'UB, et l'un des co-responsables du projet.

L'idée d'intégrer des capteurs dans la chaussée n'est pas nouvelle. Un exemple de ceci sont les capteurs enterrés aux intersections qui incitent les feux de circulation à changer si un autre véhicule traverse la route. Ces systèmes sont alimentés par des fils qui se connectent aux feux de circulation.

De nombreux chercheurs tentent de créer des systèmes plus intelligents en utilisant la technologie sans fil. Cela pourrait permettre de surveiller des routes entières, y compris les conditions de circulation et de sous-sol, tels que les niveaux de pression et d'humidité, cela peut être un signe que des nids-de-poule ou d'autres défauts de la route se développent.

De nombreux systèmes sans fil proposés se concentrent sur les batteries. Le problème avec cette idée, Xu dit, est que les planificateurs des transports devraient démolir la route pour remplacer les batteries. D'autres sources d'énergie alternatives comprennent l'énergie solaire, énergie mécanique et thermique, ou la récolte de signaux radio ambiants. Pourtant, chacun est confronté à des limites de coût, installation, entretien et autres problèmes.

ePave tente de contourner ces problèmes en exploitant la piézoélectricité - le même type de charge électrique utilisé par les briquets électriques et les micros de guitare acoustique - à partir du stress mécanique que les véhicules exercent sur les routes.

Chaque capteur a à peu près la taille d'un porte-clés. Les tests avec un prototype suggèrent qu'ils peuvent être placés jusqu'à 500 pieds l'un de l'autre. A deux ou trois centimètres sous la route, ils peuvent récolter et stocker suffisamment d'énergie pour détecter régulièrement l'humidité, pression et d'autres informations utiles. Il peut ensuite envoyer ces données toutes les 10 minutes aux stations relais jusqu'à 1, 000 pieds plus loin.

Ces relais pourraient être intégrés dans des lampadaires ou des structures similaires, et les données pourraient ensuite être transmises à un réseau via des câbles souterrains. À son tour, cette information pourrait ensuite être partagée avec les planificateurs des transports, voitures connectées et autres.

Tout en promettant, ePave n'est pas encore prêt pour la route. Les chercheurs prévoient de continuer à étudier le système, y compris la durée de vie du module piézoélectrique, qu'ils espèrent durer au moins cinq ans et peut-être jusqu'à 20 ans. Ils examinent également la meilleure façon d'intégrer les capteurs, des moyens de réduire les coûts et d'autres questions.

Plus d'informations sur le système peuvent être trouvées dans une étude dans le journal Capteurs .