Riad – Ihre Fenster können bald drahtlose Internetverbindungen mit Sonnenlicht herstellen. Durch die neue saudische Innovation wird Sonnenlicht durch spezielle Fenster Internet-Signale an Geräte in einem Raum übertragen.
Wissenschaftler in der Schweiz ebnen bereits den Weg für stromerzeugende Fenster, die zur Stromversorgung unserer Häuser und Geräte beitragen könnten. Nun haben Forscher in Saudi-Arabien eine Technologie entwickelt, mit der ein drahtloses Internetsignal, das von der Sonne gespeist wird, durch Spezialglas übertragen werden kann.
„Ich hoffe, dass [in Zukunft] intelligente, moderne Bürogebäude mit riesigen Glasfenstern auf der Grundlage dieser Technologie mit dem Internet funktionieren werden“, sagte Professor Osama Amin, leitender Forscher des Projekts an der King Abdullah University of Science and Technology (KAUST), gegenüber Euronews Next.
Ihre Technologie zur Nutzung von Fenstern für die Datenübertragung im Internet steckt allerdings noch in den Kinderschuhen, mit einer Breitbandgeschwindigkeit von etwa 15-16 Kbps.
„Die Absicht ist, diese Zahl radikal zu verbessern, aber im Moment kann es bereits für IoT-Anwendungen verwendet werden, weil Sensoren eine niedrige Datenrate benötigen“, sagte er.
„Wir bewegen uns auf das intelligente Haus zu. Und jede Art von Sensor sollte davon profitieren“.
Die Idee, Sonnenlicht zur Kodierung von Daten zu verwenden, entstand, als die Forscher die Datenkodierung in einer künstlichen Lichtquelle untersuchten.
„Ich wollte einfach mit einer Handykamera ein Video des kodierten Lichtstroms aufnehmen und versuchen, das Video zu dekodieren, um die Daten abzurufen“, sagt Basem Shihada, außerordentlicher und Gründungsprofessor für Informatik und Elektrotechnik in der CEMSE-Abteilung der KAUST. „Da habe ich mir gedacht: Warum nicht dasselbe mit dem Sonnenlicht machen? Das wäre viel einfacher und könnte auch über die Handykamera gemacht werden. Also begannen wir, das Sonnenlicht als Informationsträger zu erforschen.“
Die Forscher entwarfen ein Sonnenlicht-Kommunikationssystem, das aus zwei Teilen besteht: einem LCD-basierten Lichtmodulator, der in eine Glasoberfläche eingebettet werden kann, und einem Empfänger im Raum.
„Der Modulator ist eine Anordnung der von uns vorgeschlagenen intelligenten Glaselemente, die als zweizellige Flüssigkristall-Shutter (DLS) bekannt sind“, sagt Osama Amin. Das Flüssigkristall-Shutter-Array, das wie ein Filter wirkt, um Signale in das durchfallende Licht zu kodieren, benötigt für den Betrieb nur 1 Watt Strom, der über ein kleines Solarpanel geliefert werden kann.
Bei früheren Entwürfen für optische drahtlose Kommunikationssysteme wurden die Daten in der Regel durch Änderung der Lichtintensität kodiert. Wenn die Frequenz dieser Intensitätsänderungen jedoch zu niedrig ist, so die Forscher, kann dies vom menschlichen Auge wahrgenommen werden und einen unangenehmen Flimmereffekt verursachen. Der DLS ist daher so konzipiert, dass er eine Eigenschaft des Lichts, die Polarisation, manipuliert.
„Die Änderung der Lichtpolarisation ist für das Auge nicht wahrnehmbar, so dass das Flimmern nicht mehr auftritt“, erklärt Sahar Ammar, ein Student in Shihadas Team. „Das Kommunikationssystem funktioniert, indem es die Polarisation des einfallenden Sonnenlichts auf der Modulatorseite ändert. Der Empfänger kann diese Änderung erkennen, um die übertragenen Daten zu entschlüsseln.“
