تکنولوژی انتقال داده از طریق نور خورشید

استفاده از پنجره‌های هوشمند که از نور خورشید برای دسترسی به اینترنت بی‌سیم به منازل و مشاغل استفاده می‌کنند، یکی از آخرین پیشرفت‌ها در زمینه ارتباطات و فناوری اطلاعات است که محققان سعودی به دنبال کشف آن هستند.

بنابراین، با توجه به تحقیقات در این زمینه، ویندوز به سرعت در حال تبدیل شدن به پورتال های آینده برای اتصال به اینترنت و دریافت اطلاعات است.

دانشمندان سوئیسی پیش از این تحقیقات اولیه ای را برای ایجاد پنجره هایی با قابلیت تولید برق برای نصب در منازل انجام داده اند و اکنون محققان سعودی در تلاش هستند تا فناوری جدیدی را توسعه دهند که بتواند سیگنال اینترنت بی سیم تولید شده از انرژی خورشیدی را از طریق یک شیشه مخصوص انتقال دهد. در طرف دیگر پنجره ها

اسامه امین، محقق اصلی این پروژه که در دانشگاه علم و صنعت ملک عبدالله تدریس می کند، به یورونیوز گفت: “امیدوارم [در آینده] ساختمان های اداری مدرن و هوشمند با پنجره های شیشه ای غول پیکر به اینترنت تولید شده توسط این فناوری مجهز شوند.”

به گفته تیم دانشمندانی که روی این پروژه کار می کنند، اگر این فناوری بتواند به انتقال داده ها با سرعت بالا کمک کند، “هر چیزی ممکن است”.

فناوری توسعه یافته توسط این گروه تحقیقاتی، در مراحل اولیه، برای انتقال داده های اینترنتی از طریق پنجره ها و شیشه های هوشمند با استفاده از پهنای باند و سرعت 15 تا 16 کیلوبیت بر ثانیه طراحی شده است.

اسامه امین می افزاید: «هدف بهبود قابل توجه این عدد است، اما در حال حاضر می توان از آن برای کاربردهای اینترنت اشیا استفاده کرد زیرا حسگرها به سرعت داده پایینی نیاز دارند.

وی همچنین خاطرنشان کرد: در حال حرکت به سمت خانه های هوشمند هستیم بنابراین هر نوع سنسوری باید از این فناوری بهره مند شود.

تبدیل نورخوشید به کدهای باینری «صفر و یک».

اسامه امین درباره نحوه عملکرد این فناوری می گوید برای درک بهتر آن ابتدا باید پنجره های شیشه ای را به عنوان یک «مودم» تصور کنید.

در نوآوری ارائه شده توسط این تیم، از قطبش نور خورشید برای انتقال داده ها با استفاده از عناصر هوشمند به نام کرکره های کریستال مایع دو سلولی (DLS) در عینک های هوشمند استفاده شده است.

قطبش الکترومغناطیسی یکی از خواص امواج الکترومغناطیسی مانند نور است. به عنوان مثال، عینک آفتابی پلاریزه از قطبش الکترومغناطیسی برای فیلتر کردن نور استفاده می کند.

لنزهای پلاریزه نور منعکس شده را مسدود می کنند و فقط نور مفید را از خود عبور می دهند. تکنیکی که خستگی و خیرگی چشم را کاهش می دهد و میدان دید ایمن و راحت را برای چشم ها فراهم می کند.

اسامه امین توضیح می دهد: “نوری که از یک سطح بدون قطبش می گذرد جهات مختلفی دارد، اما قطبش جهت و میزان نور مورد نیاز را سازماندهی می کند… قطبش آن به تبدیل نور خورشید به یک کد باینری یا زبان “صفر و یک” از پیش تعریف شده” کمک می کند. که در آن داده های اصلی ارائه شده از طریق کابل LAN متصل به لبه شیشه هوشمند از پیش تعریف و کدگذاری شده است.

یورونیوز فارسی را در توییتر دنبال کنید

آیا دستگاه های ما آماده دریافت اینترنت از طریق پنجره های هوشمند و شیشه هستند؟

فن‌آوری‌های ارتباطی بی‌سیم معمولاً بر فرکانس رادیویی یا ارتباطات نوری متکی هستند که به منابع نوری گران قیمت و فعال مانند لیزرها و دیودهای ساطع نور (LED) نیاز دارند.

فناوری اتصال اینترنت بی سیم با انرژی خورشیدی که توسط این محققان توسعه یافته است مانند هر سیستم ارتباطی نور مرئی (VLC) عمل می کند و نور LED ها را برای انتقال اطلاعات تعدیل می کند.

با این حال، رویکرد تیم تحقیقاتی نوآورانه است زیرا شدت نور طبیعی خورشید را تعدیل و هدایت می‌کند در حالی که داده‌های اینترنتی را از طریق شیشه‌های هوشمند رمزگذاری می‌کند تا بتوان آن‌ها را توسط دستگاه‌های موجود در اتاق شناسایی و رمزگشایی کرد.

پنجره هوشمند ابزار جدیدی از دانشمندان عرب است که برای انتقال اطلاعات از طریق نور خورشید معرفی شده است.

محققان دانشگاه ملک عبدالله در عربستان سعودی موفق به ساخت و معرفی پنجره هوشمندی شدند که می تواند با استفاده از نور خورشید اطلاعات را به سرعت و ارزان بین دستگاه های الکترونیکی منتقل کند. این پنجره هوشمند قادر است نور را تغییر داده و اطلاعات داخل پرتوها را رمزگذاری کند.

بیشتر بخوانید: کاور هوشمند شیائومی معرفی شد

پنجره هوشمند توسط دانشمندان سعودی معرفی شد

نور خورشید که از پنجره عبور می کند می تواند به طور مستقیم برای انتقال اطلاعات به صورت بی سیم به دستگاه های الکترونیکی استفاده شود. محققان موفق به طراحی یک پنجره هوشمند با قابلیت تغییر نور و رمزگذاری اطلاعات درون پرتوها شدند. استفاده از خورشید برای انتقال داده ها می تواند جایگزین تمیزتری برای Wi-Fi یا ارتباطات سلولی باشد.

سیستمی که در حال حاضر توسط محققان دانشگاه علم و صنعت ملک عبدالله (KAUST) در حال توسعه است، دارای دو بخش است:

یک تعدیل کننده نور در داخل سطح شیشه

یکی داخل اتاق به عنوان گیرنده

این مدولاتور در واقع آرایه ای از یک عنصر خاص به نام «دریچه کریستال مایع دو سلولی» (DLS) است.

این عنصر به سرعت قطبیت نور عبوری از شیشه را تغییر می دهد. تغییرات متوالی در قطب نور مانند صفر و یک در کدهای باینری عمل می کند و ظاهراً برای چشم انسان قابل مشاهده نیست. سپس دستگاه دریافت کننده می تواند تغییرات نور را شناسایی و رمزگشایی کند تا داده های ارسال شده را به دست آورد.

انتقال اطلاعات با کمترین انرژی مورد نیاز از طریق پنجره هوشمند

در مقایسه با روترهای Wi-Fi که از 5 تا 20 وات برق استفاده می کنند، DLS تنها به 1 وات برق نیاز دارد. محققان می گویند همین انرژی را می توان با یک پنل خورشیدی کوچک تامین کرد. با این حال، این سیستم به نور خورشید نیاز دارد.

آزمایشات فعلی نشان می دهد که قدرت انتقال داده در این سیستم معادل 16 کیلوبیت بر ثانیه است، اما دانشمندان قصد دارند در آینده این قدرت را افزایش دهند. «باسم شاهاده» استادیار دانشگاه ملک عبدالله و محقق اصلی این مطالعه می‌گوید: «در حال حاضر در حال ثبت سفارش سخت‌افزار مورد نیاز برای آزمایش نمونه اولیه این سیستم هستیم. می‌خواهیم سرعت انتقال داده‌ها را به کیلوبیت افزایش دهیم. مگابیت و گیگابیت بر ثانیه

بیشتر بدانید:

نظر شما در مورد معرفی پنجره های هوشمند چیست؟ نظر خود را با تکراتو در قسمت نظرات به اشتراک بگذارید و اخبار فناوری را با ما دنبال کنید.

ویندوز به سرعت در حال تبدیل شدن به پورتالی برای آینده است. به لطف نور خورشید که از پنجره شما می تابد، به زودی می توانید اتصال اینترنت بی سیم مورد نیاز خود را دریافت کنید.

به گزارش فرارو به نقل از یورونیوز، دانشمندان سوئیسی در حال حاضر راه را برای پنجره های تولید الکتریسیته ای هموار می کنند که می توانند برق خانه ها و وسایل برقی ما را تامین کنند. با این حال، محققان در عربستان سعودی اکنون فناوری ایجاد کرده اند که قادر به انتقال سیگنال اینترنت بی سیم با انرژی خورشیدی از طریق شیشه های تخصصی است. پروفسور اسامه امین، محقق اصلی این پروژه در دانشگاه علم و صنعت ملک عبدالله به یورونیوز گفت: امیدوارم در آینده ساختمان های اداری مدرن و هوشمند با غول های پنجره های شیشه ای با اینترنت بر اساس این فناوری کار کنند. تیم دانشمندان این دانشگاه می گویند که اگر بتوانند به سرعت داده های بالایی دست یابند، می توانند هر کاری انجام دهند.

فن آوری آنها برای استفاده از ویندوز برای انتقال داده های اینترنت با سرعت پهنای باند حدود 15-16 کیلوبیت در ثانیه در مراحل اولیه خود است، او می گوید: “هدف بهبود قابل توجه این تعداد است، اما در حال حاضر” برای برنامه های اینترنت اشیا استفاده می شود زیرا حسگرها نیاز دارند. نرخ داده پایین ما در حال حرکت به سمت خانه های هوشمند هستیم و هر نوع سنسوری باید بتواند از این قابلیت استفاده کند. »

نور خورشید صفر و یک می شود

شاید تعجب کنید که این ویندوزها چگونه کار می کنند؟ امین می گوید، پنجره های شیشه ای را به عنوان یک مودم در نظر بگیرید. این نوآوری سعودی از قطبش نور خورشید برای انتقال داده ها با استفاده از عناصر شیشه ای هوشمند به نام کرکره های کریستال مایع دو سلولی (DLS) استفاده می کند. قطبش الکترومغناطیسی (امواج) یکی از خواص امواج الکترومغناطیسی مانند نور است. به عنوان مثال، عینک آفتابی پلاریزه از قطبش الکترومغناطیسی برای فیلتر کردن نور استفاده می کند. در نتیجه، نور بازتاب شده مسدود می شود و تنها نور مفید از آن عبور می کند و فشار چشم را کاهش می دهد تا دید ایمن و راحت برای چشم ها تسهیل شود. امین می‌گوید: نوری که بدون قطبش می‌آید جهت زیادی دارد، اما قطبش جهت را سامان می‌دهد و اجازه می‌دهد مقداری از نور عبور کند و مقداری از نور عبور نکند.

این چه ربطی به اینترنت داره؟

او اشاره می کند که قطبش به نور خورشید اجازه می دهد تا به نوعی زبان “صفر و یک” سازماندهی شود که توسط داده های اصلی از طریق یک کابل LAN متصل به لبه شیشه هوشمند از پیش تعیین شده است. یک کابل LAN به روتر می رود و سپس می توانیم سیگنال بی سیم یا وای فای داشته باشیم.در سیستم ما کابل LAN به لبه شیشه متصل است.شیشه به عنوان فرستنده برای کابل زمین عمل می کند و در عوض با استفاده از برق، فقط از نور خورشید برای انتقال سیگنال استفاده می کند.

تغییر در نور غیرقابل تشخیص برای چشم انسان، داده های اینترنت را به صورت بی سیم به دستگاه های موجود در اتاق منتقل می کند. «سحر عمار» دانشجوی درگیر در این تحقیق می‌گوید: اساساً کاری که انجام داده‌ایم این است که یک دستگاه کوچک با چند لایه ایجاد کرده‌ایم که این لایه‌ها می‌توانند با مدل‌سازی شفافیت شیشه و زمانی که کدورت شیشه را تغییر دهند، قطبیت نور را تغییر دهند. آن را بسیار “تغییر سریع، جریانی از داده ها وجود دارد.”

آیا دستگاه های ما آماده دریافت اینترنت از شیشه هستند؟

معمولاً فناوری‌های ارتباطی بی‌سیم مبتنی بر ارتباطات رادیویی یا ارتباطات نوری هستند که به منابع نور فعال گران قیمت مانند لیزرها و دیودهای ساطع نور (LED) نیاز دارند. سیستم محققان سعودی مانند هر سیستم ارتباطی نور مرئی (VLC) عمل می کند و نور LED ها را برای انتقال اطلاعات تعدیل می کند. با این حال، رویکرد این تیم نوآورانه است زیرا همچنین شدت نور طبیعی خورشید را تعدیل می‌کند در حالی که داده‌های اینترنتی را در آن از طریق شفافیت شیشه رمزگذاری می‌کند، که سپس می‌تواند توسط دستگاه‌های موجود در قطعه شناسایی و رمزگشایی شود.

دستگاه هایی که به طور بالقوه می توانند از فناوری انتقال داده با انرژی خورشیدی بهره مند شوند، باید به طور خاص برای شناسایی اطلاعات قطبی شده طراحی شوند. با این حال، توسعه دهندگان دوربین گوشی های هوشمند در حال حاضر در تلاش هستند تا دستگاه ها را قادر سازند تا داده های ارسال شده به آنها را رمزگشایی کنند. او می افزاید: «استفاده از نور خورشید پایدار برای انتقال داده ها به عنوان یک گزینه سبز برای ارتباطات بی سیم تمرکز اصلی این پروژه بوده است. نتیجه این تحقیق در ماه اکتبر در مجله IEEE Photonic منتشر شد.