Une équipe dirigée par NYU Tandon développe une technologie sans fil pour maintenir la connexion des drones.
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Un nouveau projet, baptisé FALCON, reçoit près de 4,7 millions de dollars de financement de la NSF ; il fait suite à une importante subvention de la NTIA accordée à NYU WIRELESS pour développer une technologie radio complémentaire dans les bandes moyennes supérieures.
Le centre de recherche NYU WIRELESS de l’Institut Tandon de l’Université de New-York a obtenu une subvention de près de 4,7 millions de dollars de la National Science Foundation (NSF) pour développer une technologie qui maintient les drones connectés même lorsque les conditions sans fil autour d’eux changent.
Cette subvention fait suite à une subvention fédérale de près de 10 millions de dollars accordée en 2025 pour des recherches distinctes mais complémentaires, portant l’investissement fédéral dans les projets menés par NYU WIRELESS dans la bande moyenne supérieure — un spectre relativement inutilisé par les systèmes cellulaires aujourd’hui — à près de 15 millions de dollars ces dernières années.
Les drones dépendent de plus en plus des connexions sans fil, non seulement pour transmettre des vidéos ou recevoir des commandes, mais aussi pour se coordonner entre eux et décharger les tâches complexes de navigation et de perception basées sur l’IA vers des ordinateurs au sol plus puissants. Or, cette connectivité est souvent défaillante précisément là où les drones sont le plus sollicités : en haute altitude, la couverture cellulaire est irrégulière, les structures métalliques bloquent les signaux et certains environnements présentent des interférences intentionnelles.
Des chercheurs de NYU WIRELESS, en collaboration avec des partenaires universitaires et industriels, développent FALCON (Flexible Aerial Links for Control, Observation, and Navigation), un système qui permettra aux drones de détecter les changements de conditions sans fil, de changer automatiquement de fréquence et d’ajuster leurs trajectoires de vol pour maintenir une connexion.
FALCON permet également à un drone bien connecté de servir de relais, étendant la connectivité à un autre drone ou robot terrestre qui ne peut pas atteindre directement le réseau, une approche qui pourrait s’avérer particulièrement précieuse pour la coordination d’essaims de drones.
La NSF finance FALCON dans le cadre de son programme VINES (Verticals-enabling Intelligent Network Systems) , qui soutient la recherche de nouvelle génération sur les réseaux et les technologies sans fil liées à des applications concrètes.
Le système se concentre sur deux cas d’utilisation. Le premier concerne la surveillance des chantiers et l’inspection des bâtiments, domaines où les drones sont de plus en plus utilisés mais perdent souvent la couverture lorsqu’ils survolent les zones couvertes par le réseau cellulaire ou pénètrent sur les toits ou dans les tunnels. Le second concerne les essaims de drones coordonnés, où ces derniers sont fréquemment sujets au brouillage et aux interférences incontrôlées.
L’équipe FALCON comprend des entreprises dans ces deux secteurs verticaux, offrant ainsi une voie pour commercialiser les nouvelles technologies.
Le projet est dirigé par Sundeep Rangan , directeur de NYU WIRELESS, qui est également à la tête de SALSA (Spectrally Agile Large-Scale Arrays) , un projet distinct développant une puce radio personnalisée pour le même spectre radioélectrique que celui ciblé par FALCON. Ce dernier a reçu près de 10 millions de dollars de la National Telecommunications and Information Administration (NTIA) du département du Commerce des États-Unis l’année dernière.
« NYU WIRELESS s’est forgé une solide réputation en matière de découvertes et d’innovations dans le domaine de la recherche sans fil, et le prix FALCON, qui fait suite à la subvention SALSA, témoigne clairement de cette excellence », a déclaré Juan de Pablo, vice-président exécutif Anne et Joel Ehrenkranz pour la science et la technologie mondiales à NYU et doyen exécutif de NYU Tandon. « Il s’agit d’un vote de confiance de la NSF quant à la qualité des travaux issus des programmes d’ingénierie de NYU, et d’une reconnaissance du leadership intellectuel de Sundeep. »
« FALCON fait progresser les priorités que nous avons définies pour NYU WIRELESS concernant la bande moyenne supérieure, l’intégration satellite-cellulaire et l’IA », a déclaré Rangan, professeur de génie électrique et informatique à NYU Tandon. « La bande moyenne supérieure, en particulier, offre une combinaison de capacité et de couverture difficile à trouver ailleurs dans le spectre, exactement ce dont les drones ont besoin pour des tâches plus exigeantes et dépendantes de la connectivité. FALCON nous permet de mettre à profit nos développements pour résoudre un problème concret : maintenir la connexion des drones dans les zones où elle est généralement interrompue. »
Le professeur Yong Liu de NYU Tandon dirige les travaux sur les réseaux multivoies, développant une technologie qui permettra aux drones d’exploiter les réseaux privés, la 5G publique et les liaisons satellitaires, et d’acheminer les données vers les connexions les plus performantes. Le projet FALCON déterminera également si les tâches d’IA complexes doivent être traitées à bord ou envoyées à des ordinateurs distants. L’équipe comprend également des chercheurs de l’Université d’État de Caroline du Nord, de l’Université de Californie à Berkeley et de l’Université internationale de Floride.
Certaines radios FALCON fonctionneront en FR3, une bande de fréquences moyennes supérieures s’étendant approximativement de 6 à 24 gigahertz. Le matériel s’appuie sur les radios logicielles de Pi-Radio , une entreprise issue de l’institut Tandon de l’université de New York, et une version plus petite et plus légère est prévue pour les drones.
Pour évaluer FALCON dans le cadre de l’inspection des bâtiments, Tall Wall Robotics, également connue sous le nom de Building Diagnostic Robotics (BDR), contribuera au développement et aux tests du système face à des problèmes concrets, tels que les lacunes de couverture des toitures. Cette start-up est issue du laboratoire de robotique AI4CE de l’université NYU Tandon .
« BDR est ravi de participer au projet VINES », a déclaré Bilal Sher, PDG et cofondateur de BDR. « Nous sommes fiers que les liens que nous avons tissés avec des ONG locales et l’Université de New York (NYU) puissent bénéficier aux communautés à faibles revenus de New York, à la communauté de recherche de NYU et au-delà, ainsi qu’au secteur de la construction au sens large, que nous servons en tant que jeune entreprise deeptech originaire de New York. Nous avons hâte de développer une technologie qui permettra d’allonger la durée de vie des toitures et de réduire les émissions. »
L’équipe travaillera avec Nexcepta Inc, une société de R&D basée dans le Maryland et spécialisée dans les communications sans fil de nouvelle génération, le partage du spectre et les réseaux tactiques résilients, afin de soutenir le développement et les tests des capacités de mise en réseau adaptatives de FALCON avec des essaims de drones coordonnés opérant au milieu d’interférences et de brouillage électronique.
« Une connectivité fiable est essentielle au fonctionnement des systèmes autonomes dans des conditions de spectre contestées et en constante évolution », a déclaré Sastry Kompella, PDG de Nexcepta. « Grâce à FALCON, nous contribuerons à traduire la recherche sur les réseaux adaptatifs en expériences réalistes impliquant plusieurs drones, démontrant ainsi comment les systèmes aériens peuvent détecter les changements de conditions, adapter leurs communications et poursuivre leurs opérations même lorsque les liaisons conventionnelles se dégradent. »
Sharp Laboratories of America , filiale industrielle de NYU WIRELESS, apporte son expertise dans les communications cellulaires et par satellite ainsi que dans le partage du spectre.
« Chez Sharp, nous sommes déterminés à faire progresser les systèmes sans fil de nouvelle génération afin d’offrir une connectivité fiable au-delà de la portée des réseaux terrestres traditionnels », a déclaré Hitesh Poddar, ingénieur principal en systèmes de communication chez Sharp Laboratories of America. « Le projet FALCON s’inscrit pleinement dans nos recherches sur les communications cellulaires et par satellite, le partage du spectre et les applications de mobilité connectée. En collaborant avec des partenaires universitaires et industriels de premier plan, nous souhaitons contribuer au développement de technologies de réseau résilientes, utilisables dans des environnements difficiles où des communications robustes sont essentielles. »
Pour faciliter leur mise en œuvre, les solutions proposées progresseront à travers les différentes étapes de maturité technologique (TRL), des concepts aux démonstrations expérimentales, sur la plateforme d’expérimentation et de recherche aérienne pour les communications sans fil avancées (AERPAW) de l’Université d’État de Caroline du Nord. L’AERPAW est un banc d’essai PAWR de la NSF reconnu à l’échelle nationale, permettant de réaliser des expériences avec des véhicules programmables (drones et rovers) et des radios programmables (principalement des USRP) sur un magnifique terrain de vol s’étendant sur plusieurs kilomètres carrés. Le projet culminera avec des tests impliquant plusieurs drones et robots terrestres.
FALCON et SALSA pourraient à terme se renforcer mutuellement sur le plan technologique. Si la puce personnalisée de SALSA est disponible pendant le calendrier de FALCON, elle pourrait ouvrir la voie à des radios plus petites et plus intégrées, adaptées aux drones, où la taille et le poids sont des facteurs déterminants.