Du LiFi, à l'automobile sans conducteur et électrique

Recevoir un mail en zone blanche, en passant simplement sous un lampadaire ? Recevoir le dossier médical d'un patient dans sa chambre d'hôpital, via sa lampe de chevet ? Permettre le guidage d'une personne non-voyante dans les couloirs du métro ?

Ce sont quelques-unes des applications envisagées pour le LiFi. Cette compression du terme « light fidelity » désigne un protocole de transmission de données via la lumière. Cette technologie, que le grand public découvre progressivement, permet de transformer une source de lumière en vecteur d'information numérique, en s'appuyant sur les LEDs. Le fonctionnement est assez simple. Les ampoules LED peuvent en effet s'allumer et s'éteindre plusieurs milliers, voire plusieurs centaines de milliers de fois par seconde, sans que cela soit détecté part l'oeil humain. Cette caractéristique technique permet aux LEDs de produire un langage informatique, fait de « 0 » et de « 1 » et donc de transmettre des données, du son, de la vidéo, des données GPS, etc.

Si le LiFi n'a probablement pas vocation - pas à court terme en tout cas - à remplacer le Wifi, il peut en revanche traiter de nombreux besoins pour lesquels le Wifi ne convient pas. Dans l'exemple, cité précédemment, celui des hôpitaux, ou dans le cas de maisons de retraite ou de crèches, il y a peu de chances pour que le corps médical ou accompagnant envisage la prolifération des ondes de radiofréquence liées à des dispositifs Wifi. En revanche, le LiFi semble approprié : la transmission de données via la lumière n'a pas plus d'impact physiologique que la production lumineuse en elle-même.

Le LiFi présente quelques atouts face au Wifi. Tout d'abord, le débit peut atteindre 1 gigabit par seconde, soit dix fois plus que le Wifi. Ensuite, la transmission de données étant liée au faisceau lumineux, celle-ci reste localisée. Elle devient, par conséquent, difficile à intercepter. Un argument de poids en ces heures d'attention à la sécurité des transmissions.

Défense, hôpitaux, automobile connectée

Plusieurs secteurs sensibles pourraient voir dans le LiFi une technologie utile : la défense, l'industrie de pointe, les hôpitaux. Un secteur émergent s'intéresse également à cette technologie : celui des véhicules sans conducteur (VSC).

Selon le cabinet de conseil stratégique At Kearney, le marché des véhicules sans conducteur affiche un potentiel de 500 milliards de dollars. At Kearney estime que ce marché se déploiera en quatre étapes, de 2020 à 2035 ( https://www.atkearney.fr/news-media/news-releases/news-release/-/asset_publisher/mGUpn8BuLVrx/content/voiture-autonome-une-course-par-etapes-a-500-milliards-d-euros-entre-constructeurs-equipementiers-et-disrupteurs-4-sept-2015-news-release?_101_INSTANCE_mGUpn8BuLVrx_redirect=%252Fnews-media%252Fcommuniques-de-presse ). 

Le décollage du secteur est encore sujet à  de multiples interrogations. La capacité du public à accepter l'autonomie des véhicules conditionnera très largement sa réussite. En cas de décollage, toute la chaîne des équipementiers sera impactée, comme en témoigne l'évolution attendue sur le marché des capteurs.

L'espoir qui est mis aujourd'hui dans ces technologies tient au rôle potentiel des véhicules sans conducteur dans la réduction de la congestion des villes et des émissions de gaz à effet de serre. Celui-ci est aujourd'hui documenté. Le forum international des transports, think tank adossé à l'OCDE, a déjà estimé que le recours aux véhicules sans conducteurs pourrait réduire très fortement le trafic automobile dans les villes, à la condition forte que les usages individuels laissent une large place aux usages collectifs ( https://www.itf-oecd.org/sites/default/files/docs/shared-automated-vehicles-business-models.pdf ).

Il faudra, pour cela, développer des protocoles de communication entre véhicules (V2V) mais aussi entre les véhicules et les infrastructures routières (V2I). Tout ceci dessine un nouveau système d'information dédié aux transports (ITS), dans lequel le LiFi pourrait occuper une place singulière.

Plusieurs arguments militent, en tout cas, pour le recours à ce protocole. En premier lieu, les LED font déjà partie du paysage automobile et des transports : à bord des véhicules, dans les lampadaires, dans les panneaux et feux de signalisation. En second lieu, le LiFi permet de localiser un objet ou un véhicule avec une précision de l'ordre du centimètre. Ensuite, le LiFi n'est pas concerné par les limitations de débit liés à une demande importante (si l'on imagine par exemple une zone sujette à un trafic automobile intense). Enfin, l'interception d'un signal LiFi par des personnes malveillantes demeure plus difficile que celle d'un signal par radiofréquence.

Restent quelques questions, comme celle de la captation effective du signal lumineux et comme la surconsommation des véhicules équipés de tels dispositifs.

LiFi et capteurs solaires

Sur le premier point, SunPartner Technologies propose, précisément, de recourir à des capteurs photovoltaïques permettant un meilleur traitement du signal, grâce à une surface de réception plus large que des photodiodes classiques utilisées pour réceptionner le signal. L'intérêt de ce système de capteurs est que ces derniers pourront, dans le même temps, alimenter les véhicules en électricité solaire.

Sur le dernier point, la capacité de ces véhicules à générer leur propre énergie en tirant tout ou partie de cette dernière du soleil, peut apporter une réponse, comme le suggère Toshio Hirota pour l'Agence internationale de l'énergie (AIE) ( https://www.iea-pvps.org/fileadmin/dam/public/workshop/PV_for_Transport/PV_for_Transportue_Draft_Workplan_1.0.3__23Aug2017_.pdf ).

Or, plusieurs véhicules ou prototypes de véhicules incorporent, ou s'apprêtent à incorporer, des dispositifs photovoltaïques. C'est le cas de la Prius de Toyota, en partenariat avec Panasonic, comme nous l'avons déjà signalé ( https://sunpartnertechnologies.fr/ludovicdeblois-automobile-electrique-solaire/ ).

Le photovoltaïque intègre les automobiles

Pour sa part, la filiale américaine de l'entreprise Hanergy chinoise, spécialiste des surfaces photovoltaïques, annonce, avec Audi, l'arrivée d'un véhicule prototype avant la fin de l'année 2018 ( https://www.audi-mediacenter.com/en/press-releases/audi-models-with-a-solar-roof-car-manufacturer-cooperates-with-hanergy-9221 ). Celui-ci sera équipé d'un toit photovoltaïque, permettant d'alimenter en énergie des systèmes embarqués comme la climatisation. L'annonce est d'importance pour le constructeur allemand, qui vise la commercialisation d'un tiers de sa production en motorisation électrique d'ici à 2025 ( https://www.bloomberg.com/news/articles/2017-08-23/hanergy-to-partner-with-audi-to-put-solar-cells-on-car-roofs ).

En Allemagne, la startup Sono Motors a développé un prototype intégrant 330 cellules photovoltaïques. Grâce à celui-ci, son véhicule pourra parcourir 30 km par jour, indépendamment du dispositif classique de charge sur secteur. Après une campagne de crowdfunding de 800K? et une campagne de crowdequity de 1,8M? ( https://www.seedrs.com/sono-motors ), la startup affiche 3620 véhicules pré-réservés sur un objectif de 5000 ( https://sonomotors.com/story.html/#about-us ).

Enfin, en France, une filière dédiée au photovoltaïque dans les transports a vu le jour en décembre 2017, autour du programme Smart Solar Mobility, porté par SunPartner, Armor et VisionSystems, avec le soutien de l'ADEME ( https://www.solarsmartmobility.com/ ).

Demain, des véhicules pourront ainsi circuler sans conducteur, en communicant par le biais de protocoles LiFi, et pilotés par des infrastructures de transports elles-mêmes alimentées par une électricité solaire et totalement décentralisée.

Ludovic Deblois, PDG - SUNPARTNER Technologies.