Kikuo Hayakawa, NOST Tokyo
Origineel gepubliceerd op de site van Agentschap NL.
Japan werkt aan de commercialisering van nieuwe communicatietechnologie op basis van zichtbaar licht: Visible Light Communications (VLC). VLC maakt gebruik van light emitting diodes (LEDs) voor snelle communicatie. Nu dienen vooral draadloze Wireless Local Area Networks (WLANs) voor het draadloos overbrengen van gegevens. Maar bijvoorbeeld onder water werken ze niet. Behalve onder water is communicatie met elektrische golven ook ongeschikt in transformatorstations of in vuurtorens aan zee. Deze maand komt het eerste onderwater VL-communicatiesysteem voor duikers op de markt. Begin 2012 vonden de eerste testen met VLC plaats in een transformatorstation, door gegevens met LED-licht te verzenden naar computerapparatuur. In oktober 2011 werd al met succes communicatie tot stand gebracht tussen een vuurtoren en een schip twee kilometer op zee. Voor VLC liggen er ook toepassingen in de medische sector en de luchtvaartwereld.
Onderwater VLC
Marine Comms Ryukyu, Inc. lanceert in mei 2012 een zichtbaar licht communicatiesysteem (1). Conventionele onderwatercommunicatiesystemen maken gebruik van (ultra)sone geluidsgolven. Nadeel van deze manier van communiceren is de ruis als gevolg van reflecties van de golven aan het wateroppervlak of van de zeebodem. Daardoor kunnen duikers vaak onmogelijk herkennen wie er spreekt, wanneer zij in een groep onder water zijn. Onder water is het bovendien onmogelijk om op basis van het geringe tijdsverschil waarmee geluid het linker- en rechteroor bereikt de richting te bepalen waaruit het geluid komt. (Ultra)sone golven verspreiden zich met 1.500 meter per seconde in water, terwijl in de open lucht de geluidssnelheid 340 meter per seconde bedraagt.
Bij het VLC-systeem kunnen duikers gemakkelijk horen wie er spreekt. Zij kunnen zonder verstoringen met elkaar communiceren door het LED-licht te richten op degene met wie zij willen spreken (2). De specificaties van dit nieuwe communicatiesysteem zijn opgenomen in tabel 1. Het systeem is afgebeeld in figuur 1.
Tabel 1. Specificatie van het Visible Light Communications Device for Leasure Divers (IB-001D) (source: Marine Comms Ryukyu, Inc ).
Figuur 1. Het Underwater Visible Light Communications Device for Leasure Divers (IB-001D).
De stem van de duiker wordt omgezet in LED lichtsignalen door een onderwatermicrofoon en transceiver te gebruiken. De VLC-sensor op de transceiver ontvangt het LED-signaal van een andere duiker van wie de stem hoorbaar wordt door een speaker die de stem via botten en beenderen geleidt naar het oor. Marine Comms kan deze apparatuur speciaal afstemmen voor gebruik in aquaria of voor de kustwacht. Onlangs slaagde het bedrijf erin om aquariumbezoekers met duikers in het aquarium te laten spreken. En de Japanse kustwacht kan nu vanuit een helikopter communiceren met duikers onder water.
Lopende projecten
Outstanding Technology Co., Ltd. en Kansai Electric Power Co. hebben samen een prototype gebouwd voor een VLC-systeem dat communicatie mogelijk maakt vanuit een transformatorstation. Gegevens worden met LEDs overgebracht naar een computer in het station. De overdrachtssnelheid ligt nu op 10 Mbps. Vanaf april test Kansai Electric Power het systeem. Het bedrijf verwacht het in 2013 definitief in gebruik te nemen.
De Japanse kustwacht heeft in samenwerking met Toshiba en Casio Computer een systeem voor vuurtorens ontwikkeld. In 2011 werd met LEDs voor het eerst contact gelegd tussen een schip twee kilometer op zee en een vuurtoren. Met 1,2 Mbps bleek de snelheid voldoende om de verzonden gegevens te herkennen. Vooral in slecht weer kan deze vorm van communicatie ongelukken voorkomen.
Keio University, NEC en Panasonic ontwikkelen een VLC-systeem voor communicatie in musea, ziekenhuizen en datacentra.
Visible Light Communication consortium
In 2003 richtte professor Masao Nakagawa van de Keio University het Visible Light Communications Consortium (VLCC) op. De eerdergenoemde bedrijven maken daar deel van uit. Het consortium richt zich op de mogelijkheden van VLC en helpt bij de ontwikkeling van een nieuwe industrie (3). De VLC-apparatuur is mede ontwikkeld door Professor Nakagawa.
Het consortium staat open voor deelname door buitenlandse bedrijven en is geïnteresseerd in samenwerking met onderzoeksinstituten.
Bronnen
1) Nikkei news – data communications with LED light, allowing divers to communicate underwater (in Japanese) Nov. 30, 2011.
2) Introducing the Underwater Visible Light Communications System (UVLC), Marine Comms Ryukyu, Inc .
3) Visible Light Communications Consortium – www.vlcc.net.
