Révolution 6G : l’institut informatique pionnier dans l’efficacité énergétique des réseaux cellulaires

Les objets connectés, ordinateurs, téléphones, montres ou voitures font partie de notre quotidien. En quinze ans, leur nombre a explosé, passant d’un milliard d’objets connectés dans le monde en 2010 à 50 milliards en 2025. La moitié de la consommation d’énergie et des émissions de gaz à effet de serre de ces objets provient de leur utilisation. En 2030, les estimations prévoient que 100 milliards d’objets connectés seront en circulation sur le globe. Dès lors, travailler à réguler la consommation d’énergie provenant de l’échange de données entre ces objets paraît primordial. Ainsi, le projet européen UNITY-6G auquel participe le ConEx Lab de l’Institut Informatique se situe au cœur de la stratégie de durabilité de la HES-SO Valais-Wallis en s’intéressant notamment à l’efficacité énergétique du réseau cellulaire du futur. Rencontre avec Gianluca Rizzo et Yann Bocchi qui mènent ce projet.

Le 6G, une nouvelle génération de technologies de communication sans fil

Le réseau cellulaire qui nous permet de communiquer via des appareils connectés permet également à ces mêmes appareils de communiquer entre eux. Le projet UNITY-6G travaille à expérimenter, définir et standardiser diverses techniques qui seront utilisées pour construire le réseau cellulaire de demain. Les standards sont nécessaires aux opérateurs de téléphonie mobile et aux constructeurs d’appareils afin que ceux-ci puissent déployer la technologie sur le terrain et proposer des appareils compatibles avec ce réseau. Ces derniers sont d’ailleurs pleinement intégrés au projet de recherche, permettant notamment de tester de nouvelles applications encore irréalisables avec le réseau 5G. L’enjeu principal de ces recherches est celui de la durabilité. En effet, d’immenses quantités de données transitent dans les systèmes de communication actuels, mais avec l’essor des transports publics autonomes, des véhicules et objets du quotidien connectés, les systèmes de communication sans fil deviendront encore plus gourmands en vitesse et nécessiteront des technologies capables d’acheminer toujours plus de données. Or, l’énergie indispensable à ces opérations n’est pas infinie. En intégrant des algorithmes d’intelligence artificielle au réseau électrique, il pourrait être possible d’optimiser la consommation de ces objets utilisant la 6G. Le projet UNITY-6G permettra de tester différentes techniques afin de choisir celles qui seront les plus efficientes.

Durabilité, efficacité et décentralisation

Pour obtenir un réseau 6G durable et atteindre la meilleure efficacité énergétique possible, il s’agit de créer des algorithmes d’intelligence artificielle capables de tenir compte de l’impact de l’énergie consommée par les appareils connectés, mais aussi du pourcentage d’énergies renouvelables consommées dans le système. L’institut informatique est au cœur de ce processus qui vise à créer un réseau informatique à même de soutenir le réseau de distribution électrique pour plus d’efficacité. Le travail se fait donc en symbiose avec les distributeurs d’électricité et les entreprises de télécommunication. Grâce à la récolte de données tout au long du processus, les algorithmes autoapprenants pourront améliorer en continu les performances énergétiques des objets connectés. Ces algorithmes sont fondés sur une IA distribuée et non centralisée pour plus de robustesse et d’interopérabilité. Le Conex Lab est devenu, au fil des ans, un laboratoire spécialisé dans les projets liés à l’utilisation de l’énergie dans les systèmes de communication. Ce projet, à l’avant-garde, est très novateur pour la Suisse et utilise des technologies de pointe. Grâce à l’expérience acquise durant une décennie, le Conex Lab est devenu un partenaire incontournable sur ces questions. Le transfert technologique étant l’objectif principal des travaux de recherche appliquée au sein de la HES-SO Valais-Wallis, une collaboration avec des opérateurs locaux, régionaux et nationaux concernant le déploiement de ces technologies est en discussion.

Au sein de l’industrie ou à la maison, le quotidien déjà envahi par l’internet des objets

Les objets connectés sont déjà pleinement intégrés dans nos vies. Payer avec sa montre, utiliser son smartphone pour pratiquer du sport, se diriger avec le GPS intégré à son véhicule, sont autant de services utilisés depuis une dizaine d’années par le grand public. Toutefois, l’institut informatique s’intéresse à la fiabilité de l’IoT (Internet of Things). En effet, les données produites par ces appareils sont utilisées pour alimenter les algorithmes de prise de décision et ainsi, augmenter leur fiabilité. Les données sont analysées, puis transmise à l’algorithme qui améliore le fonctionnement de l’appareil ou sa consommation d’énergie. La densité de ces appareils devenant de plus en plus importante, la 5G ne sera pas suffisante pour absorber toutes ces données. La 6G pourrait notamment permettre de connecter des objets non alimentés par l’électricité et de détecter les pannes sans devoir les démonter et ainsi conserver leur intégrité. Ce type d’application pourrait être extrêmement utile pour l’industrie. UNITY-6G souhaite effectivement pouvoir sortir des murs des instituts de recherche. Ainsi, une partie du projet est centrée sur l’évaluation d’un modèle d’affaires qui permettrait d’implémenter de manière économiquement cohérente les standards de la 6G.