On l'entend depuis des années :la 5G arrive.

Et encore, alors que l'Internet haut débit 5G s'est en effet lentement déployé dans une poignée de pays à travers le monde, de nombreux obstacles subsistent qui ont empêché une adoption généralisée.

L'un des problèmes est que nous ne pouvons pas obtenir des vitesses Internet plus rapides sans des moyens plus efficaces de fournir des signaux sans fil. La tendance générale a été d'ajouter simplement des antennes à l'émetteur (c'est-à-dire, points d'accès Wi-Fi et antennes relais) ou le récepteur (tel qu'un téléphone ou un ordinateur portable). Mais cela est devenu difficile à faire car les entreprises produisent de plus en plus d'appareils de plus en plus petits, y compris une nouvelle vague de systèmes « Internet des objets ».

Des chercheurs du Laboratoire d'informatique et d'intelligence artificielle (CSAIL) du MIT se sont récemment penchés sur le problème et se sont demandé si les gens avaient eu les choses complètement à l'envers pendant tout ce temps. Plutôt que de se concentrer sur les émetteurs et les récepteurs, et si nous pouvions amplifier le signal en ajoutant des antennes à une surface externe dans l'environnement lui-même ?

C'est l'idée derrière le nouveau système RFocus de l'équipe CSAIL, une "surface intelligente" contrôlée par logiciel qui en utilise plus de 3, 000 antennes pour maximiser la puissance du signal au niveau du récepteur. Les tests ont montré que RFocus pouvait améliorer la force moyenne du signal d'un facteur de près de 10. En pratique, la plate-forme est également très rentable, chaque antenne ne coûtant que quelques centimes. Les antennes sont bon marché car elles ne traitent pas du tout le signal; ils contrôlent simplement la façon dont il est reflété. L'auteur principal Venkat Arun dit que le projet représente ce qui est, à la connaissance de l'équipe, le plus grand nombre d'antennes jamais utilisé pour un seul lien de communication.

Bien que le système puisse servir d'autre forme d'extension de portée WiFi, les chercheurs disent que son utilisation la plus précieuse pourrait être dans les maisons et les usines connectées au réseau du futur.

Par exemple, imaginez un entrepôt avec des centaines de capteurs pour surveiller les machines et les stocks. Le professeur du MIT Hari Balakrishnan dit que les systèmes pour ce type d'échelle seraient normalement prohibitifs et/ou gourmands en énergie, mais cela pourrait être possible avec un système interconnecté de faible puissance qui utilise une approche comme RFocus.

"L'objectif principal ici était d'explorer si nous pouvons utiliser des éléments dans l'environnement et les organiser pour diriger le signal d'une manière que nous pouvons réellement contrôler, " dit Balakrishnan, auteur principal d'un nouvel article sur RFocus qui sera présenté le mois prochain au Symposium USENIX sur la conception et la mise en œuvre de systèmes en réseau (NSDI) à Santa Clara, Californie. "Si vous voulez avoir des appareils sans fil qui transmettent à la puissance la plus faible possible, mais te donne un bon signal, cela semble être une façon extrêmement prometteuse de le faire. »

RFocus est une surface bidimensionnelle composée de milliers d'antennes qui peuvent chacune soit laisser passer le signal, soit le refléter. L'état des éléments est défini par un contrôleur logiciel que l'équipe a développé dans le but de maximiser la force du signal au niveau d'un récepteur.

"Le plus grand défi était de déterminer comment configurer les antennes pour maximiser la force du signal sans utiliser de capteurs supplémentaires, puisque les signaux que nous mesurons sont très faibles, " dit Venkat Arun, étudiante au doctorat, auteur principal du nouveau document aux côtés de Balakrishnan. "Nous nous sommes retrouvés avec une technique étonnamment robuste."

Les chercheurs ne sont pas les premiers à explorer la possibilité d'améliorer les vitesses Internet en utilisant l'environnement externe. Une équipe de l'Université de Princeton dirigée par le professeur Kyle Jamieson a proposé un schéma similaire pour la situation spécifique des personnes utilisant des ordinateurs de chaque côté d'un mur. Balakrishnan dit que l'objectif avec RFocus était de développer une approche encore plus économique qui pourrait être utilisée dans un plus large éventail de scénarios.

"Les surfaces intelligentes nous donnent littéralement des milliers d'antennes avec lesquelles jouer, " dit Jamieson, qui n'était pas impliqué dans le projet RFocus. "Le meilleur moyen de contrôler toutes ces antennes, et naviguer dans l'espace de recherche massif qui résulte lorsque vous imaginez toutes les configurations d'antennes possibles, ne sont que deux problèmes ouverts vraiment difficiles."

Cette histoire est republiée avec l'aimable autorisation de MIT News (web.mit.edu/newsoffice/), un site populaire qui couvre l'actualité de la recherche du MIT, innovation et enseignement.