Live Japon : Une technologie lumineuse.

Comme promis, comme prévu, cette semaine, au menu, techniques pointues.
Si vous n'en êtes point férus, passez votre tour. Ou mieux, si vous
êtes curieux de savoir ce qui se trame dans quelques laboratoires
nippons au sujet des technologies d'échange de données, bonne lecture.
Au programme, la diffusion d'informations par la lumière visible.


Depuis la fin des années 1990, des chercheurs japonais planchent en
nombre et sérieusement sur la façon de véhiculer des données en
employant des rayonnements lumineux perceptibles par l'œil humain et
plus encore par des capteurs photosensibles. Une technologie de plus
pour arroser les individus d'informations multimédia.


L'idée d'exploiter la lumière comme véhicule de signaux n'est pas neuve
et déjà largement employée depuis des lustres, et même quotidiennement
par des millions de personnes pour transmettre des données. Par exemple
lorsqu'un téléspectateur se sert d'une télécommande pour changer de
chaîne, piloter son enregistreur de DVD, allumer ou éteindre son
climatiseur ou autres appareil. Toutefois, ce mode de transmission
utilise la lumière infrarouge située à l'extérieur du spectre
humainement visible.


Mais l'idée « lumineuse » des chercheurs japonais, qui ont devancé sur
ce plan leurs homologues étrangers, est d'exploiter la lumière située
dans les gammes de fréquences visibles par l'œil humain, c'est-à-dire
de longueur d'ondes de 380 nanomètres à 780 nanomètres, soit entre
l'ultraviolet et l'infrarouge. Et ce en utilisant la lumière générée
par des diodes électroluminescentes (LED), similaires à celles que l'on
trouve dans des lampes de poche ou les dernières générations de feux de
signalisation. Il s'agit grosso modo de cadencer une ou des LED au
moyen de circuits de contrôle en fonction du contenu à transmettre pour
émettre un signal (texte, image, son, vidéo) qu'un terminal de
réception, par exemple un téléphone portable avec un capteur spécifique
ou autre terminal de réception, saura décoder à l'aide d'un programme
spécial.





Par rapport aux autres technologies de transmission d'informations, le
recours à la lumière visible offre beaucoup d'avantages, soulignent les
scientifiques. En lumière visible, il est possible de porter la
puissance d'éclairage à plusieurs dizaines de watts, et donc
d'augmenter ainsi la portée ou les débits, sans danger pour les yeux,
ce qui est techniquement faisable mais extrêmement risqué avec
l'infrarouge. De plus cela ne requiert pas la mise en place de
nouvelles coûteuses infrastructures, puisque les systèmes d'éclairage
existent partout. Il suffit globalement d'ajouter des équipement
d'encodage de données en amont et de remplacer des vulgaires ampoules
par des LED, une transition déjà largement amorcée au Japon du moins et
qui a pour autre vertu, non négligeable par les temps qui courent, de
réduire la consommation électrique et les frais récurrents puisque les
LED ont un rendement une durée de vie supérieurs.


Par ailleurs, contrairement aux technologies de transmission sans fil à
micro-ondes comme Wi-Fi, la lumière visible n'est pas accusée de
comporter des risques pour la santé. On peut de plus l'employer partout
librement, sans licence d'occupation du spectre, et mieux contrôler le
champ de réception des données pour éviter leur interception par des
tiers non autorisés. Des points résumés en une jolie formule par un
chercheur de Casio (très en pointe dans ce domaine): « seulement
maintenant, seulement là, seulement pour moi ». L'emploi de la lumière
visible comme mode de locomotion d'informations est aussi possible dans
les hôpitaux et autres lieux accueillant des appareillages sensibles
sans risques d'interférences. La source de l'information, puisqu'elle
est visible, est en outre immédiatement repérable. Autrement dit, on ne
la cherche pas à tâtons, elle saute aux yeux.





Cette technologie, encore en phase de recherches mais ayant donné lieu
à moultes expérimentations probantes, constitue donc un moyen d'offrir
de façon simple, sûre et même ludique, de nouveaux services pour «
faciliter la vie des gens ».


Installé dans des bureaux, un tel dispositif pourrait par exemple
permettre de diffuser par les plafonniers des informations localisées à
destination des ordinateurs de tous les salariés, sans passer par un
quelconque réseau filaire ou sans fil. Selon les chercheurs nippons, il
est possible d'atteindre des débits de plusieurs dizaines de mégabits
par seconde, voire, à l'avenir, de l'ordre du gigabit par seconde.


Pour tester le système, des panneaux publicitaires et d'informations
ont déjà été implantés à titre expérimental dans la gare de Nagoya
(centre du Japon), ce qui peut par exemple permettre d'adresser un
signal qui contient un son à des individus non-voyants munis d'un
terminal de réception (un mobile par exemple) compatible. Des tests de
diffusion d'informations ont aussi été conduits avec 150 utilisateurs
dans l'aéroport du Kansai (ouest) pour guider les passagers dans le
terminal.





Les chercheurs imaginent également l'emploi des feux de signalisation
qui sont de plus en plus souvent dotés de LED pour diffuser des
informations sur la circulation ou signifier aux automobilistes des
dépassements de vitesse. Il suffirait pour cela que des caméras
orientées vers l'extérieur soient montées à l'avant des véhicules et
reliées au terminal autoradio/GPS de bord. L'avantage réside dans le
fait que seuls les automobiles présentes sur une voie donnée dans un
sens déterminé reçoivent les informations pertinentes pour elles mais
sans intérêt pour celles circulant dans une autre direction. Imaginez
par exemple que le feu rouge transmette un signal qui indique dans
combien de temps il va passer au rouge ou au vert. Cela permettrait de
prévenir les conducteurs, de calmer l'impatience des plus pressés de
redémarrer ou de sonner le rappel de ceux qui profitent des arrêts pour
passer un coup de fil ou pour trifouiller leur poste de radio. Une
matrice de LED de 10 watts sur une surface carrée de 35 centimètre de
côté peut être perçue de jour à une distance de un kilomètre par un
capteur dédié, selon les expériences récemment conduites. Un même
système pourrait aussi être utiliser pour les signalisations sur les
voies de chemin de fer.





Autres applications : en associant des LED directives à des
thermomètres ou autre capteur d'un paramètre quelconque, il serait
aussi possible de mesurer la température en un point distant donné et
difficilement accessible (plafond élevé par exemple), simplement en
captant le signal lumineux émis par la LED en fonction du niveau
mesuré. Dans les musées, cette technologie pourrait aussi enrichir la
visite. En se postant face à une œuvre, sous l'éclairage, on recevrait
ainsi dans un casque audio spécifique des explications. Cela est certes
déjà en œuvre avec des émetteurs infrarouges, mais le visiteur ne sait
souvent pas où se placer pour recevoir le bon signal, car il n'en
perçoit pas le champ de diffusion.


Avec un jet de lumière visible, il peut choisir sous quel parapluie
lumineux se positionner. Il est même possible de diffuser les
indications en plusieurs langues différentes, en associant une couleur
de spot à un langage (rouge pour le japonais, jaune pour le chinois et
bleu pour l'anglais). Le même judicieux procédé peut aussi servir pour
gérer les retours audio des musiciens sur une scène. Le batteur, le
chanteur, le guitariste et le bassiste, qui ne souhaitent pas entendre
exactement le même mixage, seraient chacun arrosés par un signal
lumineux différent porteur d'un dosage de sons approprié. De la même
façon, les magasins pourraient utiliser les éclairages des rayons pour
distiller dans des endroits précis des informations sur les produits
alignés dans les étals, données que les clients recevraient sur leur
téléphone portable grâce à un capteur spécial.


Inversement, au lieu de servir de récepteur, le mobile pourrait aussi,
via son écran, faire office d'émetteur, grâce à un logiciel spécial.
Par exemple, imaginez une affiche sur laquelle figure plusieurs pavés
de couleurs différentes, chacun indiquant le type d'informations que
l'on peut recevoir via le réseau cellulaire simplement en présentant
face à ladite affiche (surmontée d'un récepteur photosensible relié à
un serveur) l'écran de son téléphone portable couvert de la couleur
choisie par le biais d'une application spécifique.





Casio, l'une des sociétés les plus actives bien que ne fanfaronnant pas
sur le sujet, envisage de doter ses appareils photos numériques d'un
capteur spécial qui décrypterait un signal lumineux et le traduirait en
message écrit sur le cliché. Concrètement, l'idée est la suivante :
avant de se faire photographier, le sujet saisit sur son téléphone
portable un message écrit. Puis, à l'aide d'un petit logiciel, ce
message est transcrit en séquence lumineuse émise par des LED intégrées
dans le téléphone portable que le sujet tient dans sa main au moment où
il se fait tirer le portrait. L'appareil photo décrypte ce signal et
l'inscrit sous forme d'une bulle style BD sur le cliché final. Les
Japonais vont adorer cette innovation quand elle sera mise en oeuvre.
Ce ne sont là que quelques exemples de ce qu'il est théoriquement
possible de faire. L'Etat nippon est notamment très intéressé par le
potentiel de ces technologies pour améliorer la diffusion
d'informations sur les routes où sont d'ailleurs déjà déployés des
émetteurs de données infrarouges et par ondes radio pour préciser
l'état du trafic en temps réel à destination des autoradio/GPS et des
panneaux indicateurs actifs.





Pour que tout cela soit concrètement mis en œuvre, restent cependant à
résoudre quelques points problématiques, notamment définir un standard
et, en cas de besoin, la meilleure façon de gérer des échanges
bidirectionnels, c'est-à-dire choisir une voie de retour idoine.
Plusieurs programmes de recherches pluriannuels sont actuellement en
cours dans les laboratoires de grandes entreprises nippones privées en
pointe sur la fabrication et l'usage des LED, ainsi que dans les
organismes publics. La plupart des grands acteurs de l'électronique et
des télécommunications japonais sont impliqués dans ces travaux, à
commencer par les opérateurs mobiles NTT DoCoMo et KDDI et les firmes
nippones Casio, NEC, Matsushita, Sony, Sharp, etc réunis dans un
consortium où l'on trouve aussi d'éminents universitaires. Un groupe
d'étude spécial a également été constitué en novembre dernier au sein
de l'Institut des Ingénieurs de l'Electronique et de l'Electricité
(IEEE). L'Union Internationale des Télécommunications (UIT) est
également en train de voir comment coordonner les travaux sur cette
technologie prometteuse de façon à la mondialiser.


Chers technophiles, si avec cela vous n'êtes pas rassasiés, revenez
samedi prochain, car notre flair nous dit que quelques innovations bien
senties dans l'air du temps vont pointer le bout de leur nez au cours
de la semaine à venir !