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Une équipe de chercheurs dirigée par le Dartmouth College a peut-être enfin résolu le problème de l’amélioration de la force du signal sans fil pour les espaces intérieurs comportant plusieurs pièces, et ce, de façon non onéreuse… Cette méthode, incluant des réflecteurs 3D et visant surtout à améliorer les signaux Wi-Fi, pourrait également être utilisée pour renforcer la sécurité de tout réseau sans fil.

La recherche a été présentée au BuildSys (une conférence internationale sur les systèmes pour les bâtiments, les villes et les transports écoénergétiques) à Delft, aux Pays-Bas.

La technique s’appuie sur l’impression 3D pour produire un réflecteur personnalisé bon marché qui dirige les signaux sans fil là où les utilisateurs en ont le plus besoin. « Grâce à cette solution unique, nous relevons un certain nombre de défis qui affligent autrement les utilisateurs de réseaux sans fil », a déclaré Xia Zhou, professeur adjoint d’informatique à Dartmouth. « Non seulement nous renforçons les signaux sans fil, mais nous rendons ces mêmes signaux plus sûrs », a ajouté Zhou.

La personnalisation de la couverture des réseaux sans fil à l’intérieur des bâtiments est essentielle pour que les utilisateurs améliorent la réception du signal dans les zones souhaitées tout en affaiblissant les signaux dans d’autres zones moins utiles.

Un tel système peut également compliquer la tâche à de potentiels hackers, en renforçant les mesures de sécurité existantes en confinant physiquement les signaux sans fil dans des espaces limités. De plus, cela entraîne une réduction des interférences.

Atteindre l’objectif d’une amélioration des performances sans fil est particulièrement difficile en intérieur, en raison des interactions complexes des signaux avec l’environnement. En effet, les approches existantes pour l’optimisation des signaux sans fil reposent sur des antennes directionnelles pour concentrer les signaux, mais cet équipement est soit difficile à configurer, soit très onéreux.

Mais grâce aux expériences présentées dans le document de recherche, l’équipe a pu améliorer les résultats des études précédentes, qui consistaient principalement à placer une canette en aluminium derrière un point d’accès Wi-Fi pour renforcer le signal dans une direction donnée. La recherche actuelle généralise cette idée en présentant une approche systématique de l’optimisation des formes des réflecteurs, pour permettre un ensemble plus développé de distribution de signaux.

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Pour seulement 35$ et 23 minutes de travail, les utilisateurs Wi-Fi peuvent augmenter la puissance de leur signal et renforcer sa sécurité. Crédits : Xia Zhou

Après avoir évalué les dispositions intérieures et les zones cibles pour renforcer ou affaiblir la force du signal, l’équipe de recherche a placé un réflecteur de signal « optimisé par calcul » autour d’un routeur sans fil. Le réflecteur, composé uniquement de plastique et d’une fine couche de métal, redirige les signaux sans fil vers les zones de couverture souhaitées.

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Puis, après avoir testé l’approche dans deux espaces intérieurs différents (pour la force et la vitesse du signal), les chercheurs ont rapporté que les réflecteurs 3D optimisés offrent de nombreux avantages, notamment les suivants : une sécurité physique élevée, un faible coût de mise en place et une facilité d’utilisation pour les utilisateurs non experts dans le domaine. De plus, les chercheurs ont testé le réflecteur avec une variété de points d’accès Wi-Fi standard, y compris ceux utilisant le dernier protocole Wi-Fi 802.11ac.

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« Avec un investissement moindre d’environ 35$, et en spécifiant les exigences de couverture, un réflecteur sans fil peut être construit sur mesure pour surpasser les antennes qui coûtent des milliers de dollars… », a déclaré Zhou.

Pour concevoir cette « technologie », les chercheurs ont mis au point un algorithme qui optimise la forme 3D d’un réflecteur pour cibler la couverture sans fil. Ils ont également développé une approche pour simuler comment les signaux radio se propagent et interagissent avec les objets dans leur environnement. Puis, en ayant connaissance des informations nécessaires quant à un espace intérieur spécifique, l’emplacement des points d’accès sans fil et la zone cible souhaitée, le système calcule une forme de réflecteur optimisée en seulement 23 minutes.

Les chercheurs ont découvert que les réflecteurs peuvent diminuer l’intensité des signaux jusqu’à 10 dB là où ils ne sont pas souhaités, et l’augmenter jusqu’à 6 dB là où c’est nécessaire. Le réflecteur est également relativement facile à placer.

Étant donné que la conception actuelle est limitée par sa forme statique, l’équipe de recherche souhaite à présent étudier différents matériaux afin que l’appareil puisse adapter automatiquement sa forme lorsque la disposition intérieure change. L’équipe examinera également des bandes de fréquences plus élevées telles que les ondes millimétriques et la lumière visible.

Source : Dartmouth

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