Mobilité intelligente : les commutateurs comme « nœuds cérébraux » pour les véhicules électriques et les routes connectées
L’essor des véhicules électriques (VE) et des systèmes de transport intelligents a transformé les commutateurs de commande électroniques de régulateurs de puissance de base en « nœuds cérébraux » critiques qui gèrent tout, des performances de la batterie à la fluidité du trafic. En combinant les commutateurs avec des puces informatiques de pointe et la connectivité IoT, les fabricants résolvent des défis de longue date en matière de mobilité, tels que l'anxiété liée à l'autonomie, l'inefficacité de la recharge et la sécurité routière.
La dernière mise à jour du modèle 3 de Tesla comprend un module de commutateur de commande électronique compatible avec l'IA pour son système de gestion de batterie (BMS). Contrairement aux commutateurs traditionnels qui surveillent uniquement le flux de courant, ce module utilise l'informatique de pointe pour analyser plus de 1 000 points de données par seconde, notamment la température de la batterie, la tension des cellules et les modèles de conduite, afin d'optimiser la vitesse de charge et de prolonger la durée de vie de la batterie. Par exemple, si le commutateur détecte une augmentation rapide de la température pendant une charge rapide, il ajuste automatiquement la puissance absorbée pour éviter la surchauffe, tout en réduisant le temps de charge de 12 % par rapport aux modèles précédents. "Ce commutateur n'est pas seulement un composant, c'est un mini centre de données pour la batterie", a déclaré Elon Musk lors du lancement du Model 3. "C'est ce qui nous permet d'offrir à la fois vitesse et durabilité."
Au-delà des véhicules électriques, les infrastructures routières connectées tirent également parti des commutateurs intelligents. Dans le projet « Smart Highway » de Singapour, des interrupteurs de commande électroniques intégrés dans les feux de circulation et des capteurs routiers communiquent en temps réel avec les véhicules qui passent. Ces commutateurs utilisent l'AIoT pour traiter les données des véhicules électriques à proximité (telles que les niveaux de charge de la batterie et la destination) et ajuster les feux de circulation en conséquence. Par exemple, si un véhicule électrique à faible charge se dirige vers une station à proximité, le commutateur peut donner la priorité aux feux verts de ce véhicule, réduisant ainsi le temps de trajet jusqu'au chargeur jusqu'à 18 %. Les commutateurs envoient également des alertes sur l'état des routes (par exemple, nids-de-poule, plaques de verglas) aux voitures connectées, réduisant ainsi les risques d'accident de 23 % dans les zones pilotes.
Le fabricant suédois de chargeurs de véhicules électriques ChargePoint est allé encore plus loin avec son commutateur « GridSync », qui se connecte aux réseaux électriques locaux via l'IoT. Le commutateur analyse la charge du réseau en temps réel, évitant ainsi la recharge pendant les heures de pointe, et redirige les véhicules électriques vers des chargeurs sous-utilisés. En Californie, cela a permis de réduire de 15 % la tension sur le réseau pendant les heures de pointe du soir et de réduire les coûts de recharge des propriétaires de véhicules électriques de 28 $ en moyenne par mois.
Maisons intelligentes de nouvelle génération : des commutateurs qui « apprennent » et « anticipent »
Dans les maisons intelligentes, la fusion des interrupteurs de commande électroniques avec l’AIoT va au-delà de la commande vocale de base pour créer des systèmes « d’anticipation », dans lesquels les interrupteurs apprennent les habitudes des utilisateurs, s’adaptent aux changements environnementaux et prédisent même les besoins avant qu’ils ne surviennent. Ces commutateurs intelligents ne sont plus uniquement contrôlés par les utilisateurs ; ils collaborent activement avec d'autres appareils (par exemple, des thermostats, des caméras de sécurité, des aspirateurs robotisés) pour créer des expériences de vie fluides et personnalisées.
Les Nest Labs de Google ont récemment lancé le Nest Adaptive Switch, qui utilise l'apprentissage automatique pour cartographier les routines domestiques. Le commutateur se connecte aux thermostats Nest, aux capteurs de mouvement et même aux réfrigérateurs intelligents pour créer un « profil d’habitudes » pour chaque utilisateur. Par exemple, s'il détecte que le propriétaire allume habituellement la lumière du salon à 19 heures et le thermostat à 19 h 05, il déclenchera automatiquement les deux appareils à ces heures, en ajustant les délais (par exemple, si l'utilisateur est 10 minutes en retard à la maison, le commutateur suspend l'activation en fonction des données de localisation du téléphone). Les premiers utilisateurs signalent une réduction de 30 % des ajustements manuels des appareils, et 82 % d'entre eux déclarent que le commutateur "a l'impression de savoir ce dont j'ai besoin".
Une autre innovation vient de la société chinoise de maison intelligente Xiaomi, qui a développé un interrupteur de commande électronique multi-scènes doté de capacités informatiques de pointe. Contrairement aux commutateurs standards qui contrôlent un seul appareil, ce modèle peut gérer plusieurs systèmes et répondre à des déclencheurs complexes. Par exemple, si le capteur de qualité de l'air intégré au commutateur détecte des niveaux élevés de PM2,5, il allume automatiquement le purificateur d'air, ferme les fenêtres intelligentes et ajuste la vitesse du ventilateur, le tout sans intervention de l'utilisateur. Il apprend également des corrections des utilisateurs : si un propriétaire réduit manuellement la vitesse du ventilateur après l'activation du commutateur, le système ajustera sa réponse aux futurs événements liés à la qualité de l'air.
La sécurité est un autre objectif clé. Le commutateur SmartThings de Samsung inclut une détection d'anomalies alimentée par l'IA : il peut identifier des modèles d'utilisation inhabituels (par exemple, une lumière laissée allumée pendant 12 heures lorsque la maison est vide) et envoyer des alertes à l'utilisateur, ou éteindre automatiquement les appareils pour éviter le gaspillage d'énergie ou les risques d'incendie. Lors d'un essai mené auprès de 5 000 foyers, le commutateur a réduit la consommation d'énergie involontaire de 22 % et les fausses alarmes de sécurité de 40 %.
Fusion technologique : défis et changements dans l’industrie
Si l’intégration de l’AIoT et de l’edge computing a libéré de nouveaux potentiels, elle présente également des défis. L'un des principaux obstacles est la sécurité des données : les commutateurs intelligents collectent et transmettent des données sensibles (par exemple, les routines des utilisateurs, les habitudes de recharge des véhicules électriques), ce qui en fait des cibles pour les cyberattaques. Pour résoudre ce problème, des entreprises comme Cisco s'associent à des fabricants de commutateurs pour intégrer un cryptage de bout en bout dans le matériel du commutateur, garantissant ainsi la protection des données depuis leur collecte jusqu'à leur transmission.
Un autre défi est l'interopérabilité : de nombreux commutateurs intelligents ne fonctionnent qu'avec des appareils de la même marque, ce qui limite le choix des utilisateurs. La Connectivity Standards Alliance (CSA), qui supervise le protocole de maison intelligente Matter, exige désormais que les commutateurs compatibles AIoT prennent en charge Matter, leur permettant ainsi de communiquer avec les appareils Apple, Google, Samsung et d'autres marques. Cette « compatibilité universelle » devrait stimuler l’adoption par les consommateurs de 35 % d’ici 2027, selon les données du CSA.
Pour l’industrie, cette fusion technologique entraîne un passage de la « fabrication de composants » à la « conception de solutions ». Les fabricants de commutateurs traditionnels comme TE Connectivity et Omron embauchent désormais des ingénieurs en IA et en logiciels pour développer des systèmes de commutation intégrés, plutôt que du matériel. « Nous ne vendons plus de commutateurs, mais des solutions de contrôle intelligentes », a déclaré Terrence Curtin, PDG de TE Connectivity. « La valeur réside désormais dans la capacité d'un commutateur à traiter les données, à se connecter à d'autres appareils et à résoudre les problèmes réels des utilisateurs. »
Perspectives d'avenir : les commutateurs comme « hubs centraux »
À l'avenir, les experts prédisent que les commutateurs de commande électroniques compatibles AIoT deviendront les « centres centraux » des écosystèmes intelligents, connectant les appareils entre les secteurs (par exemple, le commutateur d'un véhicule électrique partageant des données avec le système de gestion de l'énergie d'une maison pour optimiser la recharge pendant les heures creuses). Une prévision d'IDC pour 2025 estime que d'ici 2030, 75 % de tous les commutateurs de commande électroniques incluront des capacités AIoT et Edge Computing, contre seulement 20 % en 2023.
Dans le domaine de la mobilité intelligente, cela pourrait signifier des commutateurs qui synchronisent la recharge des véhicules électriques avec la production d'énergie renouvelable (par exemple, recharger uniquement lorsque les panneaux solaires génèrent un excès d'énergie). Dans les maisons, les interrupteurs peuvent s'intégrer à des moniteurs de santé pour ajuster les environnements aux utilisateurs ayant des besoins spécifiques (par exemple, réduire la luminosité pour une personne souffrant de migraines).
« L'avenir des interrupteurs de commande électroniques ne consiste pas seulement à être « intelligents », il s'agit également d'être « intégrés » », a déclaré Mia Chen, analyste chez Gartner. "Ils constitueront le ciment de nos vies connectées, permettant à la technologie de fonctionner de manière transparente en arrière-plan, afin que les utilisateurs puissent se concentrer sur ce qui compte le plus."
À mesure que cette fusion de matériel et de logiciels s'accélère, les commutateurs de commande électroniques ne font plus simplement partie de systèmes plus vastes : ils deviennent les systèmes eux-mêmes, remodelant la façon dont nous nous déplaçons, vivons et interagissons avec le monde qui nous entoure.
