Σε μια εποχή όπου η τεχνολογία επεκτείνεται σε κάθε γωνιά της καθημερινότητας, ερευνητές από το Πανεπιστήμιο του Όουλου στη Φινλανδία προσεγγίζουν τον φωτισμό με έναν εντελώς νέο τρόπο. Αντί να αντιμετωπίζουν τις λάμπες LED μόνο ως πηγές φωτός, μελετούν πώς αυτές μπορούν να λειτουργήσουν ταυτόχρονα ως ασφαλείς, ενεργειακά αποδοτικές «κεραίες» μετάδοσης δεδομένων αλλά και πηγή τροφοδοσίας για έξυπνες συσκευές. Η ομάδα, θεωρώντας ότι το ορατό φως αποτελεί έναν ανεκμετάλλευτο «πόρο», αναπτύσσει τεχνολογίες που μετατρέπουν τις κοινές λυχνίες σε πολυλειτουργικά συστήματα ψηφιακής επικοινωνίας.

Ο σύγχρονος κόσμος στηρίζεται σε αδιάλειπτο τεχνητό φωτισμό – από τα σπίτια και τα γραφεία έως τα νοσοκομεία και τις βιομηχανικές μονάδες. Η ευρεία διάδοση των λευκών LED, που έως το 2035 αναμένεται να καλύπτουν το 95% του εσωτερικού φωτισμού, δημιουργεί μια τεράστια υποδομή έτοιμη να αξιοποιηθεί για πολύ περισσότερα από μια απλή φωταγώγηση.

Στο πλαίσιο του ερευνητικού έργου SUPERIOT, υπό την καθοδήγηση του καθηγητή Μάρκου Κατς, ειδικού στις τεχνολογίες 6G, μελετάται πώς ο φωτισμός μπορεί να ενσωματώσει πρόσθετες λειτουργίες και να μετατραπεί σε κομβικό τμήμα των μελλοντικών δικτύων επικοινωνίας.

Η μετάδοση δεδομένων μέσω φωτός επιτρέπει ταχύτητα, ασφάλεια και ελευθερία από παρεμβολές – ένα τριπλό πλεονέκτημα σε περιβάλλοντα όπου η χρήση ραδιοκυμάτων είναι προβληματική ή περιορισμένη. Επιπλέον, αξιοποιεί ενέργεια που ήδη καταναλώνεται για φωτισμό, βελτιώνοντας σημαντικά τη συνολική ενεργειακή απόδοση. Όπως επισημαίνει ο καθηγητής Κατς, η φιλοσοφία της μεθόδου είναι βαθιά συνδεδεμένη με τη βιωσιμότητα: αξιοποίηση υπαρχουσών υποδομών με όσο το δυνατόν λιγότερους πρόσθετους πόρους.

Στην επικοινωνία μέσω ορατού φωτός, η πληροφορία μεταφέρεται μέσω εξαιρετικά γρήγορων διακυμάνσεων της έντασης LED – ένα είδος «ψηφιακού Μορς». Το ανθρώπινο μάτι δεν αντιλαμβάνεται το τρεμόπαιγμα, όμως ο δέκτης το μεταφράζει σε ακολουθίες 0 και 1.

Οι εφαρμογές στο σπίτι είναι εντυπωσιακές: ένα απλό φωτιστικό γραφείου θα μπορούσε να λειτουργεί ταυτόχρονα ως πομπός Li-Fi (Light Fidelity), μεταδίδοντας δεδομένα σε υπολογιστές και κινητά χωρίς ηλεκτρομαγνητικές παρεμβολές.

Η επικοινωνία προς την αντίθετη κατεύθυνση μπορεί να αξιοποιεί υπέρυθρο φως, επιτρέποντας την αποστολή e-mail ή δεδομένων χωρίς ορατά σήματα. Η ομάδα του Κατς στοχεύει κυρίως σε χώρους όπου τα ραδιοκύματα είναι προβληματικά ή επικίνδυνα: νοσοκομεία, εργοστάσια, αεροσκάφη.

Σε τέτοια περιβάλλοντα, οι συμβατικές ασύρματες τεχνολογίες μπορούν να διαταράξουν κρίσιμο εξοπλισμό.

Το φως λύνει το πρόβλημα:

  • δεν διαπερνά τοίχους,
  • δεν «διαρρέει» σε γειτονικούς χώρους,
  • άρα είναι εξαιρετικά δύσκολο να υποκλαπεί.

Επιπλέον, οι συσκευές μπορούν να «εναλλάσσονται» αυτόματα μεταξύ φωτός και ραδιοκυμάτων ανάλογα με τις συνθήκες, όπως προβλέπει ο Κατς για τα μελλοντικά συστήματα. Ωστόσο, η τεχνολογία απαιτεί καθαρή γραμμή οράσεως. Ακόμη και ένα χέρι που καλύπτει τον αισθητήρα μπορεί να διακόψει τη σύνδεση, αναγκάζοντας τη συσκευή να επιστρέψει στα ραδιοκύματα.

Πέρα από την επικοινωνία, η ερευνητική προσπάθεια εστιάζει στη χρήση του φωτισμού LED ως πηγή ενέργειας για αισθητήρες του Διαδικτύου των Πραγμάτων (IoT). Μικροσκοπικά φωτοβολταϊκά μπορούν να αντικαταστήσουν παραδοσιακές μπαταρίες, μειώνοντας τεράστιους όγκους αποβλήτων.

Οι συσκευές IoT εξάλλου καταναλώνουν ελάχιστη ενέργεια, οπότε μπορούν να λειτουργούν αποκλειστικά από τον φωτισμό των εσωτερικών χώρων. Η ομάδα εξετάζει επίσης τη χρήση εκτυπωμένων ηλεκτρονικών, ώστε οι συσκευές να κατασκευάζονται με ελάχιστη πρώτη ύλη, σε μορφή λεπτών αυτοκόλλητων επικολλούμενων ακόμη και σε συσκευασίες προϊόντων.

Τέτοιοι αισθητήρες θα μπορούσαν:

  • να ρυθμίζουν αυτόματα τον αερισμό σε ένα γραφείο,
  • να εμφανίζουν μεταβαλλόμενες τιμές σε προϊόντα,
  • να ενημερώνουν τον καταναλωτή για ανακλήσεις τροφίμων,
  • να παρακολουθούν ασθενείς σε νοσοκομεία, ειδοποιώντας άμεσα σε περίπτωση πτώσης ή ξαφνικής μεταβολής ζωτικών ενδείξεων.

Αυτές οι εκτυπωμένες συσκευές IoT ενσωματώνουν όλες τις δυνατότητες του φωτός. «Θα μπορούσαν να χρησιμοποιούν τόσο ραδιοκύματα όσο και φως για μετάδοση δεδομένων, παραμένοντας ασφαλείς ακόμη και σε περιβάλλοντα ευαίσθητα στα ραδιοκύματα. Παράλληλα θα αντλούν την ενέργειά τους από τον περιβάλλοντα φωτισμό», αναφέρει ο Κατς.

Διαβάστε ακόμη

Λογαριασμοί ρεύματος: 23 τρόποι για να γίνει εξοικονόμηση στην ενέργεια

Ποιοι «μοιράζονται» τα € 700 εκατ. του business software στην ελληνική αγορά πληροφορικής

Ξενοδοχεία Vs Airbnb: Κάθε ξενοδοχείο αντιμέτωπο με 60 Αirbnb στην Αττική (πίνακας)

Για όλες τις υπόλοιπες ειδήσεις της επικαιρότητας μπορείτε να επισκεφτείτε το Πρώτο Θέμα