Par exemple, le corps humain possède des capteurs primitifs comme les yeux et les doigts, mais il traite les données de manière combinée, de sorte que le tout est supérieur à la somme de ses parties. C'est ce qu'on appelle la « fusion de capteurs », une technique de plus en plus utilisée dans les secteurs de l'automobile, de la santé et de la robotique.

Capteurs pour l'Internet des objets :
L'Internet des objets (IoT) promettait des milliards de nœuds par an, chacun équipé d'un émetteur-récepteur, d'un microprocesseur et de plusieurs capteurs, le tout à un prix abordable de quelques dollars seulement. Ces dispositifs étaient censés collaborer au service de l'humanité, sans intervention humaine. Chaque nœud devait être directement connecté à Internet, contrairement aux étiquettes antivol, à la RFID et aux réseaux LPWAN. Malheureusement, dans les faits, l'IoT ne déploie qu'un millième du nombre promis, car ces capteurs sont rarement adaptés et abordables.

Un autre système pourrait bien venir à la rescousse en 2030. La 6G fusionnera, pour la première fois, les communications, la détection, le positionnement et d'autres aspects au sein d'un système unique, remplaçant ainsi la 5G. La 6G alimentera les nœuds et les appareils avec une consommation d'énergie minimale, voire nulle, résolvant ainsi le problème de l'Internet des objets (IoT). Il est important de noter que la 6G rompt avec la tradition en intégrant les capteurs, le positionnement, l'imagerie et l'informatique de périphérie, en plus des communications. Ses partisans affirment qu'elle peut éliminer tous ces coûteux systèmes LIDAR et RADAR des véhicules autonomes, rendant ainsi inutile toute réduction de leur prix. Cela pourrait être vrai, mais Tesla développe des véhicules capables de naviguer sans connexion, leur permettant d'aller partout.

Besoins considérables en nouveaux capteurs :
L’immense besoin en nouveaux capteurs alimente la frénésie qui entoure ce secteur. Par exemple, on comptera bientôt 500 millions de personnes atteintes de diabète dans le monde, qui apprécieraient sans doute un lecteur de glycémie portable et non invasif. Alors, quelles sont les perspectives ? ​​Les capteurs seront toujours intégrés aux objets plutôt qu’aux personnes. Cependant, ils seront souvent biomimétiques, c’est-à-dire qu’ils s’inspireront de la nature.

Pays leaders dans le domaine des capteurs

Les brevets doivent être utilisés avec une grande prudence car, par exemple, les Chinois ont tendance à breveter le système de capteurs plutôt que le capteur lui-même. Le Japon, la Chine et la Corée développent des capteurs de manière plus intensive que la plupart des autres pays.

À l'épreuve de la récession

L'évolution des brevets, ainsi que d'autres indicateurs, nous éclairent sur les orientations de la recherche et, potentiellement, sur l'évolution de la valeur des ventes. Les brevets relatifs aux capteurs sont extrêmement solides et relativement peu affectés par les récessions ou la COVID-19. Cela s'explique en partie par le fait qu'il s'agit d'une technologie clé permettant d'effectuer un nombre croissant de tâches sur un nombre croissant d'équipements et dans un nombre croissant d'endroits.

Des capteurs pour les villes intelligentes

Les villes intelligentes bénéficient d'investissements massifs, même en période de récession. NEOM, en Arabie saoudite, dispose d'un budget de 500 milliards de dollars et son approche robotique de haute sécurité et zéro émission nécessite un grand nombre de capteurs. Sa première ville intelligente, « The Line », pourra accueillir un million de personnes sans qu'elles aient besoin de se déplacer. Construite sur des terres gagnées sur le désert, elle requiert à elle seule de nombreux capteurs sophistiqués pour la production et la conservation de l'eau. La Forest City, en construction sur la mer en Malaisie, a des besoins similaires et dispose d'un budget utilisable de 100 milliards de dollars pour y répondre.

Où vont les dirigeants ?

Examinons de plus près les principaux détenteurs de brevets. Dans quels domaines excellent-ils ? Vous trouverez ci-dessous leur classement par paramètre mesuré. Par exemple, Samsung est l’entreprise qui dépose le plus de brevets au monde pour les accéléromètres et la mesure de l’accélération. Une première observation intéressante : nombre de ces leaders brevètent leurs capteurs pour protéger les équipements qui les intègrent, et non pour vendre des capteurs individuels.

Canon se concentre principalement sur la lumière, l'image et des sujets connexes comme le tactile. L'activité de Toyota pourrait s'expliquer par sa volonté affichée de maintenir les moteurs à combustion dans les véhicules plus longtemps que la plupart de ses concurrents. Ses prévisions de ventes de véhicules électriques à batterie sont nettement inférieures à celles de constructeurs de premier plan comme Tesla et Volkswagen. Cependant, Tesla possède peu de brevets, et pourtant sa capitalisation boursière surpasse largement celle de tous les autres constructeurs automobiles, ce qui démontre que les brevets ne font pas tout.

Qui traite les sujets d'actualité ?

Comment se comportent les principaux détenteurs de brevets dans trois domaines en plein essor : les radars pour véhicules, les LiDAR et les biocapteurs ? Il existe deux définitions du terme « biocapteur », et nous retiendrons ici celle qui fait appel à des mécanismes biologiques de détection. Nous ne faisons référence à aucun paramètre mesuré chez un organisme vivant.

Toyota est très active dans le domaine des technologies de véhicules robotisés RADAR et LIDAR. Sa navette robotisée multifonctionnelle e-Palette constitue la pierre angulaire du projet Woven City de Toyota, situé au pied du mont Fuji. Samsung connaît une expansion rapide dans le secteur de la santé, le principe des biocapteurs étant particulièrement prisé dans l'industrie médicale. Cela passe notamment par la transformation du téléphone mobile en dispositif médical. Samsung entend rester un leader de la téléphonie mobile.

Sujets inintéressants

Voici une surprise. Quels paramètres ont été détectés il y a longtemps, laissant croire que ces capteurs sont matures et ne font plus l'objet de recherches ? La température ? La pression ? En réalité, ces sujets « moins passionnants » sont à la base d'un nombre important et croissant de brevets. Il est possible que 50 000 brevets soient déposés en 2021 pour les seuls capteurs de température. La raison semble être la variété croissante des spécifications requises pour ces capteurs « moins passionnants » et la nécessité de réduire constamment les coûts par une refonte.

superlatifs des capteurs

Enfin, penchons-nous sur les performances exceptionnelles des capteurs. Leur importance s'explique par le rôle clé de l'imagerie dans l'électronique grand public, le divertissement, la santé et la robotique. La détection de la température est essentielle, des véhicules électriques à l'industrie, en passant par le secteur militaire, la santé, l'environnement et bien d'autres. La préservation de l'environnement est l'une des nouvelles mégatendances.