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Dans la lignée du Challenge « Sudden Impact » organisé par element14 et destiné à concevoir de nouveaux produits vestimentaires, voici le quatrième billet exclusif pour MDT, dans lequel nous explorons les tenants et aboutissants de la création d’appareils médicaux portatifs.

Les concurrents du challenge Sudden Impact d’element14 travaillent d’arrache-pied pour créer des solutions vestimentaires de santé connectée pour les athlètes et les entraîneurs afin de transmettre en temps réel des données sur le terrain. À mesure que la limite de dépôt du 20 mars des derniers designs approche, bon nombre de nos 12 concurrents se trouvent maintenant en phase de test sanglant leurs prototypes pour les amener sur le terrain, les courts et les pistes.

Un des principaux défis auxquels font face les concurrents est la gestion de la consommation d’énergie, un problème d’autant plus remarquable lors de la phase de démonstration. Le développement de prototypes capables de collecter et de relayer des données en temps réel sur une longue durée, souvent plus de cinq heures pour la plupart des sports ciblés, est crucial. Ce problème s’avère être, pour nombre de nos participants, l’un des plus décisifs qu’ils aient encore à surmonter.

Alors que les ingénieurs expérimentent de nouvelles plates-formes de gestion de la consommation, qu’elles soient éprouvées ou émergentes, étudions les différentes manières dont elles sont utilisées dans les appareils proposés :

Bluetooth Low Energy

Comme l’explique Hendrik Lipka, concurrent de Sudden Impact, Bluetooth 4.0 et Bluetooth Low Energy sont deux termes souvent utilisés indifféremment. Mais, comme il a pu le constater en développant son dispositif de surveillance d’impact et de rythme cardiaque monté sur casque, il s’agit de deux protocoles Bluetooth 4.0 inclut trois protocoles différents : Bluetooth classic (le protocole initial), Bluetooth High Speed (développé dans la version Bluetooth 2.0) et Bluetooth Low Energy, plus couramment appelé BLE.

Bien que la technologie Bluetooth Low Energy entre dans le cadre des spécifications Bluetooth 4.0 et soit compatible avec un appareil BL4.0, tous les appareils BLE ne sont pas capables de communiquer par Bluetooth et Bluetooth High Speed sont des protocoles similaires, à l’exception du processus de transfert des données, alors que BLE est un protocole entièrement différent et le portage des applications est loin d’être aisé. BLE a été développé pour des appareils dont la consommation énergétique extrêmement faible, dans le cadre d’échanges de données brefs, par opposition à une connexion continue. Comme Hendrik a pu le constater, BLE est optimisé pour l’envoi « d’informations d’état ». En d’autres termes, son capteur de fréquence cardiaque peut enregistrer le rythme cardiaque actuel de l’utilisateur sous forme d’un état ponctuel, ainsi que les valeurs maximales et minimales sur une période donnée sous forme de deux états distincts.

BLE est donc le protocole tout désigné pour les athlètes et entraîneurs qui souhaitent utiliser le moniteur de rythme cardiaque comme système d’alerte, se déclenchant lorsque le rythme cardiaque sort d’une plage définie. Cependant, s’il faut maintenir une liaison permanente avec le moniteur de rythme cardiaque pour suivre en temps réel son évolution, BLE n’est pas la technologie appropriée.

Dans le cas de Hendrik, comme pour la majorité des ingénieurs en électronique, il s’agit de choisir entre la fonctionnalité et l’autonomie.

Un autre concurrent Sudden Impact peine sur le problème de la gestion de la consommation, Douglas Wong s’oriente vers le chargement comme solution pour son moniteur de traumatismes monté sur casque, spécialement conçu pour les hockeyeurs. Pour que son système reste protégé des intempéries et soit ergonomique, Douglas a intégré une batterie lithium-polymère dans son casque et envisage de le charger par la technologie sans fil Qi.

Développé par le Wireless Power Consortium, le standard Qi a pris de l’importance pour les applications destinées aux appareils mobiles. Les grands fabricants tels que HTC, LG et Motorola embarquent cette norme, et Qi aborde maintenant le marché de la santé connectée. Bien que le système Qi nécessite une station de chargement pour transférer l’énergie à l’appareil, il n’est pas nécessaire que les deux éléments soient en contact. Tout en restant à une distance maximale de cinq centimètres, Qi peut même recharger plusieurs appareils depuis une seule station.

Il suffit donc de quelques stations de recharge Qi pour recharger les casques d’une équipe de hockey au complet, ce qui facilite grandement le travail des responsables de l’équipement. Du point de vue logistique, la technologie Qi représente une solution simple et pratique pour recharger les appareils de santé connectée, mais on peut présumer sans trop de risque qu’une station Qi ne pourra pas supporter un appareil artisanal tel que celui de Douglas. Cependant, un protocole tel que Qi peut ouvrir la voie à des stations sans fil de plus grande envergure qui rendront l’utilisation et la recharge des casques de surveillance d’impact aussi simple que celles de téléphones mobiles.

Le chargement sans fil, entre autres solutions de gestion de la consommation, doit encore faire de nombreux progrès avant d’atteindre son potentiel maximum. Challenge après challenge, element14 a prouvé ce type d’évolution. Bien que les obstacles auxquels font face les ingénieurs du challenge Sudden Impact ne soient pas nécessairement révolutionnaires, ils mettent l’accent sur l’importance de nouvelles technologies, plus souples, permettant aux utilisateurs de facilement collecter et relayer des données dans une société de plus en plus connectée – que ce soit sur le terrain ou ailleurs.

Dans notre prochain et dernier billet de la série, nous annoncerons les vainqueurs du challenge Sudden Impact et nous étudierons les progrès accomplis par nos concurrents lors de son déroulement.

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