Les startups pionnières de l'IoT sans batterie grâce à la récupération d'énergie

De plus en plus de startups de récupération d'énergie (energy harvesting) interviennent pour fournir l'énergie à la flotte croissante de capteurs IoT.

Ces entreprises construisent de minuscules solutions de récupération d'énergie qui tirent l'énergie de sources ambiantes telles que les ondes radio, le Wi-Fi, la lumière du soleil, les gradients de chaleur et les vibrations. Leur objectif : remplacer le besoin de batteries traditionnelles dans des milliers d'appareils industriels et grand public.

L'énergie sans fil est une idée visionnaire depuis longtemps — Nikola Tesla a exploré pour la première fois la possibilité de transmettre l'électricité par les airs à la fin des années 1800. L'émetteur amplificateur de 52 pieds de Tesla à Colorado Springs a envoyé des arcs de 130 pieds dans l'atmosphère, et sa tour Wardenclyffe sur Long Island était destinée à devenir le premier réseau mondial d'énergie sans fil. Le projet a été abandonné en 1906 après l'échec du financement, et la tour a été démantelée en 1917. Le rêve est resté une fantasy lointaine jusqu'au 21e siècle, lorsque l'échelle du problème a changé : aujourd'hui, nous n'avons besoin de fournir que des microwatts pour maintenir les capteurs en vie.

Alors que la vision de Tesla était de diffuser de l'électricité gratuite dans le monde entier, les startups contemporaines fournissent de modestes quantités d'énergie sur de très courtes distances — juste assez pour maintenir un capteur en fonction sans batterie.

Startups sans batterie en tête

Everactive Inc. se distingue comme un leader, ayant levé plus de 114 millions de dollars depuis son lancement en 2012. Le produit phare de l'entreprise, l'EverSensor, récupère l'énergie de la lumière intérieure et extérieure, des gradients thermiques, des radiofréquences et des vibrations. Un récent tour de série C a ajouté 50 millions de dollars, renforcé par 16 millions d'investissement stratégique de 3M et Ericsson le 29 juillet 2021. La dernière puce de l'EverSensor offre une communication sans fil sans ligne de vue directe jusqu'à 250 mètres (820 pieds) — environ trois terrains de football — la rendant idéale pour les déploiements IIoT industriels. Everactive affirme qu'un capteur peut être installé sur un purgeur de vapeur en cinq minutes, et qu'une seule passerelle peut prendre en charge 1 000 tels capteurs simultanément.

e-peas S.A., basée en Belgique, fournit une gamme de puces silicium qui récupèrent l'énergie de la lumière du soleil, de l'éclairage intérieur, de la chaleur, des vibrations et de plusieurs bandes RF (868 MHz, 915 MHz, 2,4 GHz, etc.). Avec 13,8 millions de dollars de financement, l'entreprise s'associe à SODAQ, qui a utilisé la puce AEM10941 d'e-peas dans un tracker d'actifs IoT alimenté par l'énergie solaire.

Nowi Energy des Pays-Bas a obtenu 10,5 millions d'euros en capital-risque de Disruptive Technology Ventures. Son IC de gestion d'énergie NH2 a été intégré à la solution NB-IoT HiSilicon de Huawei et fonctionne avec Murata, Nordic Semiconductor et d'autres plateformes LPWA telles que LoRaWAN, SigFox, LTE-M et NB-IoT. La puce est l'une des plus petites solutions de récupération d'énergie disponibles et est utilisée dans des capteurs industriels, des étiquettes électroniques de gondole et même des télécommandes TV. Bien qu'elle puisse récupérer de la lumière ou des vibrations, elle ne combine pas les deux sources simultanément.

D'autres entreprises — 8Power, Quester, Wiliot — lèvent également des capitaux malgré l'impact persistant de la pandémie de COVID-19. La tendance émergente des appareils sans batterie promet des économies de coûts significatives et des avantages environnementaux. Par exemple, Everactive estime que le déploiement de 10 000 capteurs alimentés par batterie dans une usine pourrait nécessiter 2 000 remplacements de batterie par an. Éliminer ces batteries réduirait la main-d'œuvre de maintenance et les 3 milliards de batteries jetées chaque année aux États-Unis seulement.

Premiers stades, grand potentiel

Nous en sommes encore au stade naissant de la récupération d'énergie pour l'IoT. Les capteurs alimentés par l'énergie solaire ne résoudront pas la crise énergétique plus large ni n'arrêteront le changement climatique, mais ils représentent une première étape tangible vers des opérations industrielles plus vertes et plus durables. En supprimant le besoin de batteries, les entreprises peuvent réduire les coûts opérationnels, réduire les temps d'arrêt et diminuer l'empreinte environnementale de leurs réseaux de capteurs.

>> Cet article a été initialement publié sur notre site sœur, EE Times.