Lettre du LAAS

Publication trimestrielle du Laboratoire
d'analyse et d'architecture des systèmes du CNRS

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Les projets FET Flagship lancés par la commission européenne sont des projets de recherche avancés à grande échelle pour accomplir un objectif visionnaire et amener des nouveaux bénéfices pour notre société. Le projet FET Flagship Guardian Angles for a Smarter Life se propose de développer un réseau de capteurs sans fil, très faible consommation, qui pourraient être glissés dans nos vêtements ou nos objets de la vie quotidienne afin de surveiller notre état de santé, prévenir les accidents et assurer notre sécurité. Le LAAS a été sollicité pour apporter son expertise sur les communications sans fil.

En 2011, l’Union européenne a mis en place un appel à des projets de recherche visionnaires, pour les dix prochaines années, dans le domaine des technologies de l’information et de la communication. L’avancée scientifique obtenue doit fournir une large base pour l’innovation technologique et l’exploitation économique dans une grande variété des domaines et amener des nouveaux bénéfices pour notre société. Six projets seulement ont été retenus parmi lesquels « Guardian Angels for a Smarter Life » où le LAAS s’est impliqué. Deux d’entre eux seront sélectionnés au début de l’année 2013, et bénéficieront alors d’un financement de 1 milliard d’euros, répartis sur dix ans.Le projet FET Flagship Guardian Angles, coordonné par l’Ecole polytechnique fédérale de Lausanne, EPFL,se propose de développer un réseau de capteurs miniaturisés sans fil de très faible consommation qui pourraient être glissés dans nos vêtements ou nos objets quotidiens afin de surveiller notre état de santé, prévenir les accidents et assurer notre sécurité.
Trois générations successives de Guardian Angels seront développées. La première va enregistrer chez les personnes les caractéristiques physiques liées à la santé, comme le rythme cardiaque ou le taux de sucre dans le sang. Le public cible sont les personnes âgées ou souffrant de maladies chroniques, comme le diabète, ainsi que les bébés. Ces capteurs sans fil non-invasifs seraient placés au contact de la peau. A partir de certains seuils, ils  inviteraient la personne qui les porte à consulter un médecin ou alerteraient directement le médecin en cas de malaise. La deuxième génération de Guardian Angels servirait à mesurer des données issues de l’environnement : le taux de pollen dans l’air ou le niveau de pollution par exemple. A l’issue du projet, ce sont des Guardian Angels « émotionnels » qui devraient voir le jour. Cette dernière génération permettrait par exemple aux personnes paraplégiques de communiquer par l’intermédiaire de leurs mouvements oculaires ou d’ondes cérébrales.

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Des équipes des chercheurs parmi lesquels des sociologues travaillent ensemble dans le cadre du projet afin d’étudier les plus finement possible l’impact sociétal du projet à long terme et l’acceptabilité sociale. Les utilisateurs de ces réseaux de capteurs pourraient redouter de voir leurs données personnelles diffusées en dehors de leur sphère privée. Afin d’anticiper ces problèmes, un comité d’éthique international a été mis en place et plusieurs solutions sont déjà envisagées pour protéger la vie privée des usagers.
Pour concevoir ces différents Guardian Angels, les 28 partenaires du projet devront relever beaucoup de défis scientifiques et technologiques. L’un d’entre eux consistera à combiner dans un même dispositif miniaturisé plusieurs composants : le capteur lui-même mais aussi un processeur pour traiter les données recueillies, une mémoire pour les enregistrer, une technologie de communication sans fil et une source d’énergie pour alimenter le tout. Pour relever ces défis, la consommation des composants électroniques devra être réduite d’un facteur 1000 et les performances de ces différents récupérateurs d’énergie devront être améliorées d’un facteur 100, au cours du projet.

 Le LAAS fait partie des 28 partenaires initiateurs du projet Guardian Angels et apporte son expertise sur les communications sans fils. Les activités seront focalisées sur les communications de type IR-UWB et sur des propositions innovantes des couches MAC très faible consommation. La reconfigurabilité de la couche physique et de la couche MAC et la synchronisation d’horloges seront d’importants défis pour répondre à la diversité d’applications Guardian Angels. Les techniques de type « dark silicon » seront explorées afin d’obtenir des architectures de faible consommation. Le LAAS va apporter également ses compétences sur l’intégration substrat souple des nœuds capteurs communicants.