Az időjárás-biztos chipek új szintre emelhetik az önvezető technológiát és a drótnélküli kommunikációt

A modern kommunikációs technológia, a felhasználástól függetlenül, hasonlóképpen működik: az eszközök adatközpontokon, tornyokon és műholdakon keresztül küldik a jeleket és információkat a végső rendeltetési helyre. A kommunikáció hatékonysága azon múlik, hogy az információ mennyire jól halad. Ezt az utat számos tényező lelassíthatja – földrajzi jellemzők, időjárás és még sok más.

A texasi egyetem kutatói által létrehozott új eszköz képes legyőzni a rossz időjárást, hogy elősegítse a biztonságosabb és megbízhatóbb kommunikációt. Ez segítheti a katonai kommunikációt a kihívásokkal teli területeken, javíthatja az önvezető autók környezetészlelési képességét, és felgyorsíthatja a vezeték nélküli adatátvitelt a potenciális 6G hálózatok számára.

Ray Chen, a Cockrell Mérnöki Iskola Villamos- és Számítástechnikai Tanszékének professzora és a projekt vezetője a rossz időjárás miatt nem működő TV-parabolaantennákhoz hasonlította a kérdést. Ugyanez történhet a kommunikációs technológiával is, ezt a problémát akarja megoldani Chen.

Chen készüléke a fényspektrum közepes infravörös tartományában működik, amely lehetővé teszi, hogy a jel felhőkön, esőn és más időjárási viszonyokon keresztül is eljusson a tervezett célpontba, anélkül, hogy jelentős mennyiségű fényt veszítene.

„Az alacsony fényveszteség azt jelenti, hogy a jel távolabbra jut, jobb integritással és kevesebb energiafogyasztással” – mondta Chen.

Az eszköz egy indium-foszfid chip, amely fénysugár-kormányzásra képes, azaz a fényt egy adott cél felé tudja irányítani. A koncepció lehetővé teszi a jel pontosabb továbbítását, más módszerekhez képest, csökkentve az interferenciát és energiát takarítva meg.

A sugárirányításnak vannak azonban gyengeségei is, amelyek visszatartják a tömeges alkalmazástól; nevezetesen, hogy az eszközök csak szűk irányokban képesek visszaverni a fényt. Chen ezt a rossz perifériás látáshoz hasonlítja.

Chen készüléke azonban sokkal szélesebb szögekkel tudja kormányozni a fényt, mintegy 30 fokkal növelve a hatótávolságot a többi opcióhoz képest, mozgó részek vagy oldalsó fényrések nélkül, amelyek különböző irányokba haladva csökkentik a hatékonyságot.

Forrás: Phys

Sok önvezető autó van felszerelve fényérzékelő és távolságmérő (LIDAR) technológiával, amely érzékeli a körülötte lévő környezetet. Ezek jellemzően az autó tetejére rögzített nagyméretű eszközök, forgó alkatrészekkel.

A Lidar készülékeknek a korlátozott látómező miatt forogniuk kell – mondta Chen. És egy mozgó alkatrész esetében mindig fennáll az veszélye annak, hogy eltörik. A Chen által létrehozott chip szélesebb látómezeje miatt nem igényel mozgó alkatrészeket. A technológia kevesebb vakfoltja növeli a biztonságot olyan helyzetekben, ahol a pillanatnyi kihagyás veszélyesnek bizonyulhat.

A chipek a katonai járművektől, a műholdakon át, a felhőkarcolókig mindenbe beépíthetők. Chen azon dolgozik, hogy beépítse a mesterséges intelligenciát a környezet érzékelésére szolgáló eszközökbe. A középső infravörös fény a fényspektrum része, amelyet az emberek nem látnak olyan segédeszközök nélkül, mint az éjjellátó védőszemüvegek, de a tartományba eső fényt érzékelő készülékek képesek érzékelni olyan dolgokat, mint a gázszivárgás és a füst-kibocsátás.

Nagyvárosokban nem célszerű mélyen leásni a föld alá a szálkábelek lefektetéséhez, amelyek az internet sebességét növelhetik. A felhőkarcolók tetejére szerelve azonban lehetővé válik a szabad tér optikai kommunikációja, ez a technológia lehetővé teszi, hogy a vezeték nélküli adatok fény segítségével a levegőben haladjanak.

Chen következő nagy lépése a projekt során az eszköz terepen való tesztelése és csomagolásának finomítása, hogy alkalmassá váljon a szabad tér optikai kommunikációra.

Forrás: Phys

https://phys.org/news/2020-11-weather-proof-chip-aims-self-driving-tech.html