Les vêtements communicants Exemples de l'IETR - JM Floc'h, AC Tarot, S Collardey, R Sauleau - rf

Les vêtements communicants
     Exemples de l’IETR

   JM Floc’h, AC Tarot, S Collardey, R Sauleau

Sommaire

•   Introduction
•   Exemple des boutons
•   Exemple du projet ANR METAVEST
•   conclusion

Les Boutons communicants

- Une idée trouvée après un colloque en 2006
- Quelles sont les performances en rayonnement d’un bouton de jean’s
- Alimenter le bouton en utilisant des techniques développées au laboratoire
                     (Utilisation d’une ligne micro-ruban)

Modélisation et mesure :

Intégration dans un vêtement

bouton

          Tissu
          mousse
          ligne d'alimentation en microstrip
          mousse

Mesures, influence du corps

Mesures sur le terrain

         4
                   5
                             6                  7

                                 Base SER
                   3

                                                    E
         2                              1

Emission : – 19 dBm
             1         2         3          4           5      6     7

D            5,5       27        17,5       29,5        19,5   15    8,5
en m
P            -60       -63       -84        -100        -91    -92   -77
en dBm

Projet METAVEST

Répartition   géographique

                                        IEF
 IETR

                                        LEAT
Advanten

                                   Orange Labs

PÉRIMÈTRE DE RECHERCHE

METAmatériaux pour VESTements intelligents
                                    Projet Innovation sur 3 ans

  Projet METAVEST en continuité avec 2 projets :
          RNRT (BIP) puis ANR (METABIP)

•   Description courte et principaux résultats attendus

     – Objectif:
         • Réalisation de capteurs intégrés sur vêtements avec utilisation de métamatériaux
         • Applications aux communications de proximité de type WBAN et WPAN.

     – Principales tâches:
         • Développement d’antennes à métamatériaux utilisés comme AMC (Artificial Magnetic
           Conductor) pour réduire l’épaisseur des antennes et leur couplage avec le corps humain.
         • Etude des interactions "corps / antenne" indispensable non seulement sur le plan de la
           propagation, mais aussi du couplage "onde / vivant

     – Les points forts:
         • Couplage entre des technologies matériaux (textile, mousse polymère) et le design de
           nouvelles structures d’antennes associées à des métamatériaux.
         • Impact du rayonnement électromagnétique à la fois sur le corps humain et sur le
           fonctionnement harmonieux de l’ensemble des systèmes électroniques embarqués dans le
           vêtement.

• Problématique
   – Recherche de métamatériaux adaptés à la réalisation d'antennes souples (en bande
     WPAN, WBAN ou pour la diffusion DVB-H)
• Verrous
   – Antennes à métamatériaux électriquement petites, adaptées aux bandes de
     fréquence visées.
   – Coût de réalisation raisonnable, de façon à ce que son exploitation soit
     économiquement rentable.
• Résultats attendus

• Solution innovante apportée par le projet
   – Conception d’une antenne pour vêtements, à base de métamatériaux,
   – Prise en compte du couplage entre l’antenne et le corps humain

• La concurrence industrielle/académique
   – Principaux concurrents académiques: États-Unis et Asie pour les antennes à
     métamatériaux ou les antennes pour vêtement (« wearable antennas »)
   – Au niveau industriel: États-Unis
   – Objectif: proposer une structure antennaire à base de métamatériaux pour
     vêtements
• Marché visé
   – Liaisons haut débit sans fil
       •   Bluetooth : 2,4 – 2,48 GHz
       •   WLAN : 2,4 et 5,2 GHz
       •   UWB : 3,1 – 10,6 GHz
       •   Stations de base 2G, 3G et 4G
   – Ouverture à d’autres applications connexes
• Les retombées
   – Consolider les activités de la recherche à la production en Bretagne
   – Dépôt de brevets
   – Recrutement de 4 doctorants (IETR, IEF et LEAT)

Un exemple de résultat de la littérature

Dual Band Wearable Textile Antenna on an EBG Substrate IEEE AP Trans. April 2009