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Des recherches révolutionnaires contribuent à façonner notre monde hyperconnecté

Un projet pionnier financé par le CER a anticipé et établi certains des principes fondateurs du monde hyperconnecté dans lequel nous serons amenés à vivre.

Technologies industrielles

L’évolution de l’internet a eu tendance à se concentrer sur une connectivité toujours plus rapide pour les utilisateurs. Cependant, ces dernières années, la nécessité de prendre en charge un nombre considérable de dispositifs connectés et de fournir des connexions sans fil extrêmement fiables à d’autres dispositifs s’est progressivement imposée. Ces principes, qui sont devenus certains des éléments fondamentaux de la 5G, ont été identifiés et expliqués dans le cadre d’un projet novateur financé par le CER. Ce projet, proposé en 2014 et lancé en 2015, a parfaitement anticipé le monde hyperconnecté d’aujourd’hui. «Pensez à des dispositifs simples connectés, ce que nous appelons l’Internet des objets (IdO)», indique le coordinateur du projet WILLOW, Petar Popovski, professeur de communications sans fil à l’Université d’Aalborg au Danemark. «Nous avons affaire ici à des millions de dispositifs qui utilisent de petites quantités de données, dont certains nécessitent un réseau ultra-fiable.» Petar Popovski utilise une analogie avec les institutions financières. Le haut-débit «est semblable à une banque d’investissement», explique-t-il. «Vous vous y rendez et vous empruntez 300 000 EUR pour acheter votre maison, et les frais administratifs sont négligeables pour une telle somme.» Imaginez maintenant que 300 000 personnes se rendent à la banque pour emprunter chacune 1 EUR. «Il s’agit du même montant, mais les frais sont maintenant énormes. Il s’agit du défi que nous devons relever dans un monde où le nombre de petites transmissions IdO est énorme.»

Un monde connecté

Après avoir correctement anticipé les défis de connectivité auxquels la société est confrontée, le projet WILLOW a entrepris d’identifier les principes clés pour construire de nouveaux systèmes. Le projet a compris que la communication de petits paquets de données nécessitait une remise en question fondamentale. En développant des réseaux ultra fiables, l’équipe du projet a souligné l’importance de l’apprentissage automatique. «Les systèmes sans fil doivent appliquer l’apprentissage et la connaissance de l’environnement radio afin de pouvoir garantir qu’une liaison peut fonctionner 99,999 % du temps», explique Petar Popovski. «Nous avons démontré, avec ce projet, que cela est absolument indispensable.» La multi connectivité, également appelée diversité d’interface, est un autre concept important. Cela consiste à exploiter les multiples interfaces (cellulaire, Wi-Fi, etc.) disponibles sur un dispositif, afin d’assurer la transmission de l’information. «Nous avons également démontré que lors de la transmission de petits paquets de données, il est essentiel de savoir comment coder les métadonnées, qui décrivent ce que sont les données», ajoute Petar Popovski.

Façonner le futur

À terme, WILLOW est parvenu à fournir des modèles qui permettent de combiner des services sans fil avec des demandes de communications ultra fiables à faible latence et des quantités gigantesques de transmissions sporadiques. Le projet a donné lieu à plus de 80 publications, dont certaines comptent déjà un grand nombre de citations. «Ce que nous avions prédit il y a 6 ou 7 ans s’est en fait avéré une partie importante de la 5G», explique-t-il. En effet, le projet a été déterminant pour inciter les chercheurs et les ingénieurs à mettre au point la technologie des systèmes sans fil 5G et au-delà de la 5G. Les communications massives de type machine (mMTC pour massive machine-type communications) et les communications ultra fiables et à faible latence (URLLC pour ultra-reliable and low-latency communications) sont devenues deux des trois piliers de la 5G. Si les résultats ont suscité un grand intérêt auprès des ingénieurs en électronique et en technologie sans fil, l’influence du projet a été bien plus large. Les ingénieurs travaillant dans des domaines tels que l’automatisation et la logistique peuvent être profondément influencés par ces concepts. «L’audience est désormais beaucoup plus large parce que de nombreuses industries souhaitent numériser leurs systèmes», remarque Petar Popovski. L’impact de WILLOW, un jalon fondamental dans l’évolution des technologies de la communication, continuera à se faire sentir pendant des années. La connectivité de l’IdO, ainsi que les connexions ultra-fiables, sont appelées à apporter des changements révolutionnaires dans de très nombreux secteurs, dont l’énergie, les transports, la production industrielle et la santé.

Mots‑clés

WILLOW, 5G, haut débit, internet, connectivité, sans fil, communications massives de type machine, mMTC, communications ultra fiables et à faible latence, URLLC

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