Bilan

Le high-tech de demain est helvétique

Issus des Ecoles polytechniques de Lausanne et de Zurich, les promoteurs de l'initiative Nano-Tera n'ont pas froid aux yeux. Leur ambition affichée est, ni plus, ni moins, de placer la Suisse en première ligne au niveau mondial d'une «nouvelle révolution» qui se dessine, intégrant à la fois des savoirs en matière d'informatique et de (micro) ingénierie. Une révolution qui aurait le potentiel de déboucher sur une «réindustrialisation» de la Suisse, ou, à tout le moins, de «faire sortir de terre une nouvelle génération d'entreprises high-tech». Ce «miracle», Nano-Tera espère l'accomplir en servant de catalyseur au développement et à l'intégration des savoirs de pointe émanant de cinq disciplines, dans chacune desquelles la Suisse dispose, isolément, de solides atouts. Il s?agit de la micro et nano-électronique, des micro et nanosystèmes électromécaniques, des capteurs et senseurs, des systèmes et logiciels et, enfin, des technologies de l'information et de la communication. Mais pour produire quoi au juste? Des calculateurs nanotechnologiques, flanqués de senseurs tout aussi minuscules et complexes. Ces calculateurs à très faible consommation d'énergie et potentiellement reliés en réseaux (sans fil) seraient capables de s?autogérer et de traiter des quantités de données d'un niveau sans précédent. L'équipe de Nano-Tera envisage cinq grands types d'applications, leur point commun étant de répondre à un besoin de sécurité ou de bonne santé pour l'homme ou l'environnement.

1. L'être humain

Plusieurs modalités sont envisagées pour ces calculateurs-capteurs: dans le talon de la chaussure, dans la montre (une perspective très intéressante en Suisse), dans les habits, mais aussi sous forme d'implants. Leur rôle serait de surveiller des paramètres médicaux en temps réel, et, selon les cas, les analyser et donner l'alerte ou fournir directement au porteur un traitement de façon plus ou moins automatique. La miniaturisation joue un rôle essentiel dans ce domaine, le système devant gêner le moins possible son hôte. A un niveau relativement rudimentaire, certains produits de ce type existent déjà, comme les montres à infrarouge mesurant la pression sanguine. Mais les développements potentiels dans ce secteur s?annoncent considérables, pour ne pas dire sans li- mites, au gré des avancées technologiques à venir: un implant rétinien qui corrigerait la vue, une prothèse auditive éliminant les bruits de fond voire qui permettrait d'écouter mieux qu?un être normalement constitué. Ou encore un système délivrant automatiquement de l'insuline aux diabétiques. Comme clientèles cibles, l'équipe de Nano-Tera songe avant tout aux personnes atteintes d'une pathologie particulière et aux personnes âgées, mais aussi aux sportifs ou aux managers stressés. Ces calculateurs-senseurs pour -raient en partie remplacer le travail du personnel soignant et donc faire baisser les coûts de la santé, note Peter Bradley, directeur exécutif de Nano-Tera. Pour les aînés, pourquoi ne pas imaginer un système de bracelets fixés à chaque membre signalant à son porteur une forte probabilité de chute d'après sa position' Ou un système informant un tiers que la chute a eu lieu?

2. L'environnement

Deuxième grand type d'applications envisagé: les systèmes de surveillance de paramètres environnementaux, et d'alerte le cas échéant. L'idée est d'implanter des réseaux de calculateurs-capteurs «intelligents», capables de s?auto-organiser, en un lieu donné plus ou moins étendu. La qualité de l'eau d'un lac ou de l'air pourrait ainsi être analysée en permanence et en temps réel, ou encore les paramètres nécessaires à une surveillance épidémiologique ou de risques naturels potentiels (inondations, avalanches, etc.). A vaste échelle, «ces systèmes permettront peut-être d'expliquer un jour pourquoi l'asthme est une affection aussi répandue de nos jours», dit le professeur Boi Faltings, directeur de l'Institut d'informatique fondamentale de l'EPFZ, qui est membre du comité exécutif de Nano-Tera. L'un des défis principaux à gérer dans ce domaine sera les quantités d'informations potentiellement énormes à traiter.

3. Les bâtiments «intelligents»

Là aussi, des calculateurs équipés de senseurs répartis un peu partout peuvent servir à gérer un grand bâtiment, ou une usine, plus ou moins automatiquement sous l'angle de l'optimisation de la consommation d'énergie, en fonction de multiples paramètres, dont le nombre de personnes dans les locaux et leur répartition dans l'espace. A l'extrême, «pourquoi ne pas imaginer des villes intelligentes», lance Peter Bradley.

4. La recherche spatiale

L'idée serait de créer de minuscules satellites pesant 1 kg. Cela réduirait très fortement leur coût de lancement et d'utilisation, ouvrant ainsi la voie à des expériences de beaucoup plus longue durée en gravité zéro. Celles-ci auraient lieu dans de «minilaboratoires» accueillant quelques cellules vivantes qui seraient logées dans le système électronique lui-même (lab on chip).

5. Les mondes virtuels

Dernier champ d'application envisagé: les mondes virtuels. Il s?agit en fait de simulateurs interactifs réagissant en temps réel. Ce qui nécessite à nouveau de très grandes capacités de traitement de données. Plutôt que d'aller directement skier à Verbier, il serait par exemple possible d'en tester les pistes en s?y projetant virtuellement. Autre application très futuriste dans le monde médical: confier une opération à un microrobot qui se baserait sur une image en 3D de la zone à opérer, reconstituée d'après une imagerie en résonance magnétique. Les responsables du projet ont choisi de concentrer leurs appétits et leur énergie sur un marché jugé particulièrement prometteur: les produits visant à augmenter la sécurité dans le domaine de la santé et de l'environnement. Dans tous les cas, le socle des applications futures de Nano-Tera seront des «systèmes embarqués». Ce terme technique désigne tout simplement les calculateurs qui, à l'inverse d'un PC, sont conçus pour une ou plusieurs tâches précises. C?est le cas d'un automate à billet, d'un lecteur MP3 ou du système ABS d'une voiture. En tant que tels, les systèmes embarqués sont déjà omniprésents. Nombre d'entre eux sont du reste fabriqués en Asie. Vu le niveau des salaires en Suisse, Nano-Tera se devait donc d'opter pour une spécialisation dans les systèmes complexes et/ou soumis à des contraintes particulièrement fortes. Mais il s?agit de «bien plus que d'un marché de niche» pour la Suisse, souligne Giovanni De Michele, directeur de l'Institut d'ingénierie électrique et du Centre des systèmes intégrés de l'EPFL. Le gros de l'essor de ces systèmes est encore à venir. La vraie originalité de Nano-Tera, c?est d'intégrer tout un bouquet de technologies qui proviennent de deux ordres très différents: l'aspect tant hardware que software des systèmes embarqués. Or ces derniers relèvent de deux mondes opposés: l'infiniment petit (dans le hardware, l'un des principaux enjeux est la miniaturisation) et l'infiniment grand (pour ce qui est de la quantité de données à traiter). D'où le nom du projet: Nano-Tera. «Notre approche fera des envieux», croit pouvoir pronostiquer le professeur Gerhard Schmitt, de l'EPFZ. Giovanni De Michele se veut lui aussi très confiant. «La Suisse sait concevoir des systèmes complexes, petits, précis et fiables». On ne peut que lui souhaiter d'avoir le même succès que deux de ses élèves à l'époque où il enseignait en Californie, à l'Université Stanford: les cofondateurs de Yahoo!

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