Исследователи из Саудовской Аравии разработали технологию, способную передавать беспроводной интернет-сигнал, питаемый солнцем, через специальное стекло.
«Я надеюсь, что в будущем умные офисные здания с гигантскими стеклянными окнами будут работать с Интернетом на основе этой технологии», - сказал профессор Усама Амин, ведущий исследователь проекта в Университете науки и технологий имени короля Абдуллы.
Новая технология, использующая окна для передачи данных через Интернет, все еще находится в зачаточном состоянии со скоростью широкополосного доступа около 15-16 Кбит/с.
«Намерение состоит в том, чтобы радикально улучшить это число, но на данный момент его уже можно использовать для приложений IoT, поскольку датчикам требуется низкая скорость передачи данных», — сказал профессор. «Мы идем к умному дому. И любой датчик должен от этого выиграть».
Как это работает?
Представьте себе стеклянные окна в качестве модема. Инновация использует поляризацию солнечного света для передачи данных с помощью интеллектуальных стеклянных элементов, известных как двухэлементные жидкокристаллические затворы (DLS).
Электромагнитная поляризация является одним из свойств электромагнитных волн, таких как свет.
Например, поляризованные солнцезащитные очки используют электромагнитную поляризацию для фильтрации света. Они блокируют отраженный свет и пропускают только полезный свет, уменьшая нагрузку на глаза, обеспечивая безопасное и комфортное для глаз зрение.
«Свет, который приходит неполяризованным, имеет много направлений, но поляризация организует направление, позволяя некоторому свету проходить, а некоторому нет», - объяснил Амин.
Как это связано с Интернетом?
Поляризация позволяет организовать солнечный свет в «своего рода языке единиц и нулей, который предопределен исходными данными, поступающими по кабелю локальной сети, подключенному к краю умного стекла», - говорит исследователь.
«Кабель локальной сети идет к маршрутизатору и тогда мы можем получить этот сигнал WiFi. В нашей системе кабель локальной сети будет подключен к краю стекла, стекло будет передатчиком для наземного кабеля, и вместо использования электричества для распространения сигнала, он будет использовать только солнечный свет».
Изменение света, незаметное для человеческого глаза, передает данные беспроводного Интернета на устройства в комнате.
«По сути, то, что мы сделали - это небольшое устройство с несколькими слоями. И эти слои могут изменять полярность света, моделируя прозрачность стекла. И когда вы очень быстро меняете непрозрачность, возникает поток данных», - сказал Сахар Аммар, доктор философии.
Обычно технологии беспроводной связи основаны либо на радиочастотной, либо на оптической связи, для которой требуются энергоемкие активные источники света, такие как лазеры и светоизлучающие диоды (СИД). Саудовская система работает как любая система связи видимым светом (VLC), которая модулирует свет светодиодов для передачи информации.
Тем не менее, подход команды является инновационным, поскольку он также модулирует интенсивность естественного солнечного света, а также кодирует в нем интернет-данные через непрозрачность стекла, которые затем могут быть обнаружены и декодированы устройствами в комнате.
Устройства, которые потенциально могут извлечь выгоду из технологии передачи данных на солнечных батареях, должны быть специально разработаны для обнаружения поляризованной информации. Однако разработчики камер для смартфонов уже работают над тем, чтобы устройства могли расшифровывать данные, отправленные таким образом.
«Использование устойчивого солнечного света для передачи данных в качестве экологичного варианта беспроводной связи - вот наша цель», - добавил Сахар Аммар.
