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IoT Analytics : 5 technologies de capteurs IoT à surveiller

Analytics, l’un des principaux fournisseurs mondiaux d’informations sur le marché et de renseignements commerciaux stratégiques pour l’Internet des objets (IoT), l’IA, le Cloud, l’Edge et l’Industrie 4.0, a publié un rapport intitulé “IoT Sensors Market Report 2022-2027”.

Le rapport détaille le marché des capteurs, avec un accent spécifique sur les éléments suivants. Les capteurs IoT, y compris les définitions et les parts de marché des capteurs par rapport aux capteurs IoT, les plongées en profondeur dans l’industrie, le paysage concurrentiel et les profils d’entreprises. L’article suivant met en évidence les Marché des capteurs IoT et 5 technologies tendances.

Aperçus clés:

  • Les capteurs IoT représentaient un tiers de tous les capteurs expédiés en 2022., selon une nouvelle recherche sur le sujet. L’appareil IoT moyen est désormais livré avec quatre capteurs.
  • 5 technologies de capteurs sont prêtes à changer le paysage des capteurs IoT dans les années à venir.à savoir : 1. des capteurs plus intelligents ; 2. des capteurs plus économes en énergie ; 3. des capteurs souples et virtuels ; 4. la fusion de capteurs ; 5. les biocapteurs.

Citations clés:

Knud Lasse Lueth, PDG d’IoT Analytics, déclare : “2022 a été une année difficile pour de nombreuses raisons. Les marchés de l’IoT ont étonnamment bien résisté, bien que les valorisations des entreprises de l’IoT aient fortement diminué, que le nombre de transactions de startups ait baissé et que les entreprises technologiques aient commencé à licencier du personnel. La pile IoT arrivant rapidement à maturité, à la fois dans le cloud et à la périphérie, nous sommes positionnés pour un boom prolongé de l’IoT une fois que le sentiment économique s’améliorera – très probablement après 2023.”

Satyajit Sinha, analyste principal chez IoT Analytics, ajoute :

“L’essor de l’Internet des objets ces dernières années est allé de pair avec l’essor des capteurs. En moyenne, quatre nouveaux capteurs sont connectés avec chaque nouveau dispositif IoT mis en ligne. Avec environ 14 milliards de connexions IoT actuelles, cela signifie que plus de 50 milliards de capteurs connectés ont été déployés.”

5 technologies de capteurs IoT à surveiller

50 milliards de capteurs IoT et plus encore

L’essor de l’Internet des objets ces dernières années est allé de pair avec l’essor des capteurs. En moyenne, quatre nouveaux capteurs sont connectés avec chaque nouveau dispositif IoT mis en ligne. Avec environ 14 milliards de connexions IoT actuelles, cela signifie que plus de 50 milliards de capteurs connectés ont été déployés. La technologie des capteurs IoT joue un rôle crucial dans la pile technologique IoT car ces capteurs collectent les du monde physique et les convertissent en signaux numériques.

Aperçu du marché : Marché des capteurs IoT 2022

Un tiers de tous les capteurs expédiés en 2022 étaient des capteurs IoT, ce qui signifie qu’ils faisaient partie d’un appareil connecté à l’IoT. Selon le rapport de 136 pages sur le marché des capteurs IoT 2022-2027, le marché des capteurs IoT a atteint 10,9 milliards de dollars en 2022. et devrait croître à un taux de croissance annuel composé de 16 % au cours des cinq prochaines années.

Le marché de la Capteurs IoT basés sur les MEMS est particulièrement fort et représentait 50 % du revenu mondial des capteurs en 2022. Les principales entreprises de ce segment de marché sont Bosch Sensortec et ST Microelectronics.

Le marché des capteurs d’images est aussi particulièrement important pour l’IdO car trois des cas d’utilisation les plus importants de l’IdO poussent à son adoption, à savoir la vision industrielle, les caméras de surveillance connectées et les systèmes avancés d’aide à la conduite pour les voitures. Les principaux fournisseurs de capteurs dans ce segment sont Sony et AMS AG.

5 technologies de capteurs en vogue

Il existe plusieurs innovations technologiques passionnantes sur le marché des capteurs IoT. Dans cet article, nous mettons en évidence cinq tendances technologiques de capteurs IoT qui devraient changer le paysage des capteurs IoT dans les années à venir.

1. Les capteurs deviennent plus intelligents et peuvent agir comme des dispositifs de bord.

Les capteurs sont de plus en plus perfectionnés. Les principales innovations technologiques des capteurs IoT comprennent une capacité de calcul beaucoup plus élevée et la possibilité de détecter des signaux provenant de plusieurs éléments de détection discrets. L’industrie appelle ces dispositifs plus avancés des “capteurs intelligents”. Au lieu de simplement transmettre les signaux des capteurs au niveau suivant de la chaîne de valeur, les capteurs intelligents peuvent traiter les signaux directement (par exemple, en validant et en interprétant les données, en affichant les résultats ou en exécutant des applications d’analyse spécifiques) ; de cette façon, les capteurs deviennent des dispositifs de bord.

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Les capteurs intelligents les plus avancés intègrent désormais aussi l’IA dans leur conception. Ces capteurs sont conçus pour l’inférence IA, ce qui présente de nombreux avantages, par exemple, les décisions peuvent être prises immédiatement et les données sensibles peuvent être traitées sans les envoyer ailleurs et créer un risque de vol de données.

Exemple: En janvier 2022, Amazon a dévoilé ses capteurs de bris de verre de sécurité domestique Ring, qui utilisent la technologie de l’IA et un processeur neuronal Syntiant NDR101BQQF pour détecter les bris de verre directement sur le capteur. Le capteur détecte avec précision les événements de bris de verre, comme les fenêtres brisées ou fissurées, jusqu’à une distance de 25 pieds et déclenche une alarme sur le champ.

2. Les capteurs deviennent plus économes en énergie (par exemple, pour la récolte d’énergie)

De plus en plus de capteurs utilisent des sources d’énergie renouvelables pour s’alimenter, comme l’énergie solaire ou cinétique, éliminant ainsi la nécessité de remplacer la batterie ou une autre source d’alimentation. Cette innovation améliore la fiabilité et la longévité des dispositifs IoT, en particulier ceux déployés dans des endroits éloignés ou inaccessibles. Ces dispositifs sont autosuffisants et contribuent à réduire l’impact environnemental de l’ensemble de la configuration du système.

L’utilisation de la récolte d’énergie entraîne des changements dans la conception des capteurs, rendant ces derniers plus économes en énergie via les changements suivants :

  • Réduire le facteur de forme. En utilisant de petits microcontrôleurs à très faible puissance (comme le STMico STM8L), les capteurs ne consomment pas trop d’énergie.
  • Améliorer le rapport signal/bruit. Pour économiser de l’énergie, les capteurs peuvent inclure un composant de traitement du signal qui filtre le bruit ou les interférences afin qu’ils utilisent leur puissance de manière ciblée pour détecter et mesurer le signal réel.

Exemple: Eco est un capteur de température et d’humidité conçu pour être utilisé dans des environnements intérieurs. Il est alimenté par une cellule solaire intérieure, ce qui lui permet de fonctionner à l’intérieur des bâtiments sans piles ni sources d’alimentation externes. L’appareil peut durer jusqu’à 30 jours dans l’obscurité grâce à sa conception économe en énergie et à l’utilisation d’une cellule solaire. L’appareil est connecté via la technologie LoRaWAN, qui lui permet de transmettre des données sans fil sur de longues distances en utilisant un minimum d’énergie. Cela le rend idéal pour une utilisation dans divers environnements intérieurs, comme les bureaux, les entrepôts ou les usines.

3. Soft &amp ; les capteurs virtuels complètent de plus en plus les capteurs physiques

Dans certains cas, il est peu pratique ou coûteux d’installer un capteur physique (par exemple, dans des environnements complexes ou dangereux). Les solutions alternatives à venir comprennent les capteurs logiciels et virtuels.

A capteur souple est un algorithme de calcul qui estime la valeur d’une quantité difficile à mesurer, sur la base d’autres capteurs physiques existants et d’algorithmes/modèles de calcul qui déduisent la valeur de la quantité mesurée.

A capteur virtuel est similaire à un capteur souple, la différence étant que ses valeurs ne sont pas basées sur des capteurs physiques existants mais purement sur des algorithmes/modèles de calcul.

Exemple d’un capteur souple: L’application logicielle Predictive Quality de Rockwell Automation crée des modèles prédictifs qui utilisent les données en temps réel des instruments et des analyses de laboratoire pour estimer les conditions du processus et du produit. Ces modèles sont basés sur les données historiques de l’usine et agissent comme des capteurs inférentiels pour prédire les paramètres de qualité (comme une alternative aux capteurs physiques supplémentaires) (Lien).

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Exemple de capteur virtuel: En 2021, Siemens a développé un ordinateur de bord de poche qui peut être attaché à un actif (par exemple, un moteur) et aider à calculer les valeurs du capteur virtuel. Par exemple, la température peut être calculée en temps réel en introduisant les dernières données opérationnelles du moteur dans le modèle numérique. Cette opération n’a pas besoin d’un thermomètre sur place ni d’aucun autre relevé de capteur réel, car elle s’appuie sur les paramètres d’état de la machine et sur un modèle virtuel du moteur.

4. Innovations autour de la fusion de capteurs (notamment pour la conduite autonome)

Les capteurs sont un élément essentiel des véhicules autonomes, car ils lui fournissent des informations sur son environnement. L’ordinateur de bord du véhicule utilise ces informations pour naviguer et prendre des décisions. Les trois capteurs clés pour la conduite autonome sont le LiDAR, le radar et les caméras 3D (capteurs d’images). Les principaux équipementiers automobiles, comme Mercedes, BMW, Volvo et General Motors, ont opté pour le LiDAR comme capteur pour la conduite autonome. Auparavant (avant 2021), Tesla s’appuyait principalement sur la technologie radar. Récemment, cependant, l’entreprise a commencé la transition vers Tesla Vision (un système basé sur une caméra) en retirant le radar des Model 3 et Model Y en 2021, puis des Model S et Model X en 2022.

Les entreprises, dont Sony, Mobileye et Waymo, se concentrent actuellement sur l’innovation technologique des capteurs IoT en combinant les caméras avec d’autres technologies de détection comme le LiDAR et le radar pour améliorer l’analyse d’image de leurs solutions de conduite autonome. Comme les caméras, les radars et les LiDAR détectent différentes caractéristiques de l’environnement, l’idée derrière cette combinaison (également appelée “fusion de capteurs” ou “redondance”) est de fournir aux systèmes un modèle de monde unique plus riche pour décider d’un plan d’action ou calculer une sortie. Dans l’ensemble, les capteurs d’un véhicule autonome travaillent ensemble pour fournir une image complète de l’environnement du véhicule, ce qui lui permet de prendre des décisions de conduite sûres et efficaces.

Exemple: Sony mise sur les avantages de l’utilisation de caméras avec LiDAR ou radar pour les tâches de reconnaissance d’objets dans les applications de conduite autonome. Par exemple, l’entreprise travaille actuellement sur une solution qui combine caméra et radar. Cette combinaison pourrait être bénéfique pour reconnaître les personnes et les véhicules la nuit. La combinaison caméra et LiDAR est bénéfique pour les fonctions d’aide au stationnement, qui nécessitent des mesures de distance très précises (Link).

“Les véhicules autonomes ne réussiront que lorsque toutes les pièces technologiques seront construites comme un seul système intégré, permettant des synergies entre toutes ses parties. C’est une tâche formidable que de construire la pile complète du silicium jusqu’au système complet de conduite autonome – c’est ce que Mobileye a entrepris de faire.” – Prof. Amnon Shashua, PDG et fondateur de Mobileye

5. Les biocapteurs deviennent plus matures (principalement pour les applications de santé)

La technologie des biocapteurs et des capteurs jetables est arrivée à maturité ces dernières années et a été adoptée dans le secteur des soins de santé. Les récentes percées dans la recherche sur les biocapteurs suggèrent que cette technologie est également presque prête à être commercialisée dans d’autres secteurs. Le terme “biocapteur” est l’abréviation de “capteur biologique”. L’élément biologique interagit avec l’analyte testé, et le transducteur convertit la réponse biologique en un signal électrique. Selon leur application, les biocapteurs sont aussi connus sous le nom d’immunocapteurs, d’optrodes, de miroirs résonnants, de canaris chimiques, de biopuces, de glucomètres ou de bio-ordinateurs.

Exemple de biocapteur: Abbott FreeSTyle Libre est l’une des solutions de biocapteurs les plus commercialisées pour la surveillance du glucose. Le système FreeStyle Libre compte actuellement plus de 3 millions d’utilisateurs dans le monde. Au deuxième trimestre de 2022, Abbot a signalé une croissance organique de plus de 25 % des ventes de systèmes FreeStyle Libre.

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