De woensdagmiddag is op GeenCommentaar Wondere Woensdagmiddag. Met extra aandacht voor de nieuwste ontwikkelingen in Wetenschap- en Techniekland.
Radiogolven, de ether zit er vol mee. Om onze steeds groter wordende drang naar mobiel datacommunicatie te kunnen stillen worden steeds meer zendmasten geplaatst om ons overal, onderweg en thuis, te voorzien van onze dagelijkse data. Wereldwijd zijn er op dit moment al meer dan 1.4 miljoen mobiele zendmasten, die zo’n vijf miljard mobiele telefoons bedienen [zie hier het register van alle Nederlandse zendmasten]. En dat lijkt allemaal heel aardig te lopen. Maar, zo betoogt Professor Harald Haas in zijn TED Global presentatie, er kleven nogal wat nadelen aan de huidige infrastructuur, waar gebruik gemaakt wordt van radiogolven. Zo zijn de zendmasten inefficiënt (maar 5% van de energie wordt uiteindelijk omgezet in een signaal), de capaciteit is beperkt (de frequenties raken op) en er zijn veiligheidsproblemen (de radiogolven zijn bijvoorbeeld door muren heen te onderscheppen).
Harald Haas, werkzaam aan de Jacobs-University in Bremen, ging daarom op zoek naar andere mogelijkheden om data over te sturen. Hij vond een goede kandidaat iets verderop in het elektromagnetisch spectrum: zichtbaar licht. Zichtbaar licht, uitgezonden door doodgewone LED lampen heeft een hoop voordelen ten opzichte van radiogolven: Ten eerste zijn er miljoenen en miljoenen lampen overal ter wereld. De infrastructuur is dus grotendeels aanwezig. Ten tweede is het zichtbare deel van het elektromagnetisch spectrum veel groter dan het radiodeel. Er zijn dus veel meer frequenties te gebruiken. En zichtbaar licht zal niet door muren heen zenden, waardoor het beter voor beveiligde data gebruikt kan worden. (Tegelijkertijd is dit natuurlijk een groot nadeel: je moet altijd in het zicht van de lichtbron bevinden om verbinding te hebben).
Eerdere pogingen om licht te gebruiken stuitten op bandbreedte-problemen. Zo is met net-niet zichtbaar licht (de infrarood zender in je afstandsbediening) te weinig bandbreedte te halen om met goed fatsoen een youtube video af te spelen. Maar Harald Haasse gebruikte een wiskundige (informatie-theoretische) truc, genaamd
orthogonal frequency division modulation (OFDM). Hiermee kunnen zeer efficient over één kanaal meerdere datastromen verstuurd worden. Haasse rapporteert in zijn onderzoek snelheden tot wel 10 MBit/sec. Dat is genoeg om een HD-video te kunnen streamen, iets wat de professor ook niet nalaat te demonstreren voor het TED-publiek.
De lichtsignalen worden gevormd door met zeer hoge frequentie het licht aan en uit te doen (hiervoor is nog wel een apart kastje nodig), zoals rooksignalen verstuurd worden door de rookpluim te onderbreken. Bij Haasses methode gaat dit zo snel dat het voor het menselijk ook niet zichtbaar is. Wel zo ontspannen. Al met al is dit zeer veelbelovend onderzoek en in de toekomst een extra reden om snel op LED licht over te gaan.
Reacties (3)
De communicatie van het lampje naar de laptop, tv, radio, gsm etc. is dan opgelost. Hoe komen de data discreet, zonder miljoenen zendmasten te gebruiken in het lampje? Elke fitting wereldwijd heeft toegang tot de glasvezel(infrastructuur)?
Het is een lokaal netwerk. Ik stel me zoiets voor als een lokaal netwerkje via het stopcontact. Komt over het algemeen niet voorbij je stoppenkast, dus kan extern niet worden afgeluisterd.
@1 & 2: Daar zit inderdaad een zwakte in zijn verhaal. Hij haalt er zelf die zendmasten bij, maar geeft niet aan hoe de vinding een alternatief kan vormen voor iets anders dan WiFi. Jammer dat hij er een bedrijf omheen wil bouwen met dit beperkte uitgangspunt, hij had mij (als ontwerper) een groot plezier kunnen doen door het systeem uit te brengen als nieuw basiscomponent (een snelle optische datakoppeling), daar zijn veel meer toepassingen voor.