Sous le nom de Golden Modulation, la jeune pousse toulousaine Ternwaves a développé une nouvelle technologie radio censée résoudre le problème de la limitation en capacité des réseaux de l'Internet des objets (IoT) à l'heure où le marché entre dans l'ère des déploiements massifs d'objets connectés. Et ce en garantissant la portée « ultime », une très faible consommation d’énergie, un très bas coût et une très grande robustesse au brouillage et aux interférences. Julie Duclercq, la CEO de la start-up, dresse pour L’Embarqué le portrait de Ternwaves.

Quelles sont les origines de Ternwaves et en quoi votre société se distingue des autres acteurs français du New Space ?

JULIE DUCLERCQ La majorité des start-up qui entrent sur le marché du New Space est issue soit de grands groupes comme Airbus, Thales ou ArianeGroup, soit d’établissement publics comme le Centre national d’études spatiales (Cnes) ou le CNRS. Formée par Jean-Xavier Canonici, Bruno Jéchoux et moi-même, les trois cofondateurs, l’équipe de Ternwaves, entreprise créée en décembre 2018, est atypique et cumule plus de 75 ans d’expérience dans des sociétés américaines de la high-tech (Intel, Texas Instruments, Motorola…) ou de grands groupes internationaux comme Infineon, NXP ou Melco.

Cette culture high-tech de la Silicon Valley est un atout pour pouvoir assurer une hypercompétitivité dans le domaine du New Space. C’est cette très grande expérience dans de multiples standards de connectivité qui a permis à Ternwaves d’inventer une technologie de rupture adaptée à l’ère de l’Internet des objets massif dans lequel nous entrons avec, à l’horizon 2027, plus de 22 milliards d’objets connectés.

L’enjeu est de taille car les technologies de connectivité IoT actuelles se heurtent à une limitation cruciale qui est le nombre d’objets qu’elles peuvent traiter simultanément. La volumétrie est d’ailleurs déjà un problème majeur et, avec l’augmentation du nombre d’objets connectés, ces réseaux vont s’effondrer. Pour permettre un déploiement massif des objets connectés, le monde a besoin d’une technologie de rupture à même de faire sauter le verrou sur la capacité des réseaux IoT.

Quelles sont les principaux avantages de la technologie que vous avez développée ?

JULIE DUCLERCQ La Golden modulation est une technologie de connectivité qui est la seule à ce jour à pouvoir atteindre les performances théoriques maximales, tant au niveau de la capacité que de la portée. Cela nous permet d’avoir une performance 300 fois supérieure à celle de SpaceX concernant la capacité et donc d’assurer la compétitivité des réseaux IoT.

La Golden Modulation est révolutionnaire pour ces réseaux IoT, qu’ils soient terrestres ou satellitaires (avec des satellites en orbite basse LEO, moyenne MEO ou géostationnaire GEO). Elle résout le problème de la limitation cruciale en capacité de ces réseaux, tout en garantissant la portée « ultime », une très faible consommation d’énergie pour une autonomie maximale des objets, un très bas coût, une robustesse ultra-élevée au brouillage et aux interférences, ainsi qu’une compatibilité avec les différents protocoles du marché.

Que propose concrètement Ternwaves et quels sont les marchés et les utilisateurs ciblés prioritairement ?

JULIE DUCLERCQ La Golden Modulation, qui est une technologie de connectivité et de géolocalisation sans assistance GPS/GNSS, est livrée sous forme de logiciel à porter sur les objets connectés et sur les stations de base terrestres et/ou les charges utiles des satellites LEO/MEO/GEO.

Ici, il est intéressant de noter que la majorité des stations de base ou des charges utiles des satellites reposent sur une architecture matérielle reprogrammable de type SDR (Software-Defined Radio). Avec l’avantage que la Golden Modulation peut être portée sur ces dernières sans aucun changement matériel. Elle peut même être portée sur des satellites déjà en orbite par simple téléchargement de logiciel over-the-air (OTA). Pour les satellites GEO n’ayant pas de charge utile dotée d’une telle architecture, notre technologie est également entièrement compatible avec l’opération miroir satellitaire grâce à l’absence de fortes exigences en matière de latence.

Les clients potentiels de Ternwaves sont quant à eux multiples. Ils peuvent être les opérateurs de réseaux IoT terrestres et les opérateurs de réseaux satellitaires, les fabricants d’objets connectés et les fournisseurs de composants semi-conducteurs. Avec notre offre qui est déjà au stade commercial, nous ciblons tous les marchés verticaux de l’IoT, de l’industrie à la logistique en passant par l’automobile, l’énergie, l’agriculture, l’e-santé…

Avez-vous déjà des références que vous pouvez citer ?

JULIE DUCLERCQ Nos clients sont confidentiels à ce stade. Nous pouvons seulement partager pour le moment le partenariat que nous avons avec Kinéis et Loft Orbital. Ce partenariat vise à mettre en orbite dans le courant de l’année un laboratoire RF en orbite, flexible et reconfigurable. Ce RF Space Lab doit permettre à Kinéis de tester en conditions réelles de nouvelles bandes de fréquence et des modulations RF innovantes qui pourront à terme accroître les capacités de la connectivité IoT satellitaire offerte par sa constellation. Et ce sans investissements massifs préalables dans un satellite spécifique. En portant notre technologie Golden Modulation sur le RF Space Lab, nous allons pouvoir démontrer, en vol sur un satellite en orbite basse, la supériorité de cette technologie pour le marché de l’IoT satellitaire mondial et les perspectives inédites de croissance qu’elle ouvre.

Quels ont été les différents défis technologiques auxquels votre société a eu à faire face lors de la conception et du développement de votre offre ?

JULIE DUCLERCQ Nous avons dû nous assurer que notre technologie pouvait être portée sur les charges utiles et les stations de base reprogrammables SDR sans nécessité de changement matériel et qu’elle était compatible avec les différents protocoles du marché. Ces défis ont été relevés avec succès. L’enjeu était clé pour pouvoir s’intégrer très facilement dans les écosystèmes et réseaux existants, et donc crucial pour pénétrer les marchés existants.

Dans le cadre de son développement, Ternwaves travaille avec de nombreux partenaires à l’instar du CNRS, et plus particulièrement du Laboratoire d’électronique, antennes et télécommunications (LEAT) basé à Sophia Antipolis pour la validation des performances uniques de notre technologie par des experts reconnus et indépendants. Parmi nos autres partenaires, nous pouvons aussi citer le Cnes et l’Agence spatiale européenne (ESA), Ternwaves étant incubé par l’ESA BIC Sud France, ainsi que Kinéis et Loft Orbital. D’autres partenariats sont en cours mais restent pour l’heure confidentiels.

Par ailleurs, Ternwaves fait partie des neuf pépites sélectionnées pour la promotion 2021-2022 par La Place Stratégique dont l’objectif est de préserver en France l’essentiel de la valeur stratégique des jeunes entreprises à haut potentiel et nous avons été retenus en mai 2022 par l’accélérateur SpaceFounders dans les dix start-up européennes du spatial les plus prometteuses.

Les fondateurs de Ternwaves