Le 21, Golem, un site web d'actualités technologiques, a publié un article de blog rapportant qu'une équipe de l'Institut des sciences de Tokyo avait réalisé une percée technologique, convertissant avec succès pour la première fois l'énergie lumineuse des LED en énergie électrique, réalisant ainsi une alimentation sans fil sans batteries ni câbles.
D'après le rapport, cette technologie relève du domaine de la transmission d'énergie sans fil par voie optique (OWPT). Son principe de base consiste à convertir l'énergie électrique en énergie lumineuse pour la transmission, puis un récepteur photovoltaïque reconvertit cette énergie lumineuse en énergie électrique. Contrairement aux solutions laser précédentes, cette nouvelle technologie utilise des LED haute puissance, offrant ainsi une perspective plus prometteuse pour l'alimentation des appareils d'intérieur.
Les principaux atouts de cette technologie résident dans sa sécurité élevée et son faible coût. Dans les environnements intérieurs à forte densité d'objets connectés, les systèmes de transmission d'énergie sans fil doivent respecter des normes de sécurité strictes afin d'éviter tout risque pour les yeux et la peau.
Les solutions laser traditionnelles, du fait de leur forte densité énergétique, ne peuvent répondre à ces exigences, tandis que la technologie LED est intrinsèquement plus sûre. L'équipe de recherche souligne que cette caractéristique la rend idéale pour la construction d'infrastructures durables destinées aux objets connectés d'intérieur et permet une alimentation simultanée et continue de plusieurs cibles grâce à la reconnaissance d'images par IA.
Pour surmonter les pertes d'énergie et les fluctuations de performance dues aux variations des conditions d'éclairage lors de la transmission d'énergie sans fil par LED sur de longues distances, l'équipe de recherche a développé un système adaptatif à double mode capable de s'adapter automatiquement aux environnements intérieurs lumineux et sombres.
Le secret de ce système réside dans un système d'optique adaptative composé d'une lentille liquide accordable et d'une lentille imageuse. Ce système ajuste automatiquement la taille du faisceau en fonction de la distance et de la taille du récepteur, garantissant ainsi une efficacité de transmission d'énergie optimale.
Pour un positionnement précis du faisceau, le système intègre une caméra de profondeur et un réflecteur ajustable commandé par un moteur pas à pas. Le capteur RVB de la caméra de profondeur identifie l'emplacement du récepteur photovoltaïque, tandis que le capteur infrarouge localise le point d'illumination du faisceau.
De plus, les chercheurs ont fixé un film rétroréfléchissant sur le bord du récepteur, réfléchissant la lumière infrarouge de la caméra de profondeur. Ceci permet un contour net du récepteur même dans l'obscurité totale, garantissant ainsi un fonctionnement stable du système 24 heures sur 24.
L'équipe de recherche a ensuite intégré un réseau neuronal convolutif (CNN) basé sur l'algorithme SSD, améliorant ainsi considérablement la précision de la reconnaissance des cibles. Lors de l'expérimentation, le système a démontré un fonctionnement optimal aussi bien en pleine lumière que dans l'obscurité, assurant un transfert d'énergie efficace et stable sur une distance allant jusqu'à 5 mètres. D'après le rapport de recherche, la puce LED utilisée dans le système présente un flux lumineux de 1,53 watt.