Stel je voor: een onzichtbare lichtbundel die met de snelheid van glasvezel data verstuurt van de ene kant van de stad naar de andere, zonder kabels, zonder vertraging, en zonder storingen. Wat klinkt als sciencefiction, is realiteit geworden op 4,6 kilometer hoogte boven Eindhoven. Onderzoekers van de Technische Universiteit Eindhoven (TU/e) hebben daar namelijk een wereldrecord gevestigd: een draadloze dataverbinding met een snelheid van 5,7 terabit per seconde, op basis van infraroodlicht.
Dat is – om het tastbaar te maken – genoeg om 1,9 miljoen Netflix-series tegelijk in HD te streamen. En dat volledig draadloos, zonder tussenkomst van glasvezel of radiogolven. Welkom in de toekomst van draadloze communicatie.
De verbinding werd opgezet tussen het Flux-gebouw op de TU/e-campus en een gebouw op de High Tech Campus, aan de zuidkant van Eindhoven. De afstand van 4,6 kilometer werd overbrugd via een onzichtbare straal van infraroodlicht. Geen glasvezels, geen 5G-signalen – puur licht. Het gaat om een technologie die bekend staat als free-space optical communication (FSO).
FSO gebruikt licht – in dit geval infrarood – om data door de lucht te versturen. Het is vergelijkbaar met hoe glasvezels werken, maar dan zonder kabels. En het is razendsnel, storingsvrij én extreem schaalbaar.
De test is uitgevoerd in samenwerking met Aircision, een spin-off van TNO, gespecialiseerd in optische draadloze systemen. De gebruikte technologie is ontwikkeld om bestaande netwerken – zoals 5G- of glasvezelinfrastructuur – uit te breiden met draadloze verbindingen van zeer hoge capaciteit.
“Draadloze communicatie op basis van infraroodlicht combineert de snelheid van glasvezel met de flexibiliteit van draadloze netwerken,” aldus Vincent van Vliet, promovendus aan de TU/e en één van de onderzoekers.
De verbinding maakt gebruik van een testinstallatie die de TU/e ‘Reid Photonloop’ noemt. Hiermee kan op stedelijke schaal worden geëxperimenteerd met hogesnelheidscommunicatie over lichtbundels.
Wi-Fi, 4G en 5G maken gebruik van radiogolven, een deel van het elektromagnetische spectrum met relatief lage frequenties. Infraroodlicht daarentegen heeft veel kortere golflengtes, wat resulteert in hogere frequenties en – cruciaal – meer bandbreedte.
Om het beeldend te maken:
Op die ‘infrarood-snelweg’ kun je dus veel meer dataverkeer kwijt, zonder opstoppingen. Bovendien is er op het infraroodspectrum nauwelijks ‘verkeer’, waardoor storingen vrijwel niet voorkomen. Deze techniek kan tot wel 500 keer meer data verwerken dan traditionele radiogolfgebaseerde netwerken.
De toepassing van deze technologie biedt een alternatief voor glasvezel – met name op plekken waar graven lastig of duur is. Denk aan binnensteden, tijdelijke festivals, afgelegen gebieden of rampenlocaties.
Volgens Luis Oliveira, medeoprichter van Aircision: “We zijn bezig de manier waarop data via de lucht wordt verzonden, opnieuw uit te vinden. Deze recordprestatie bewijst dat onze technologie klaar is om supersnel internet toegankelijker te maken dan ooit.”
Deze manier van communiceren kan bijvoorbeeld dienen voor het backhaulen van 5G- of 6G-antennes. Daarbij worden zendmasten draadloos verbonden met de core van het netwerk. Het biedt dus een praktische, schaalbare oplossing voor providers die hun netwerkcapaciteit snel willen uitbreiden.
De vraag naar razendsnelle en betrouwbare verbindingen groeit explosief, aangewakkerd door:
Deze vorm van optische draadloze communicatie zou een sleuteltechnologie kunnen worden binnen deze toekomstscenario’s.
De ‘Reid Photonloop’ – vernoemd naar medeoprichter John Reid van Aircision – is een permanente testopstelling die bestaat uit twee optische antennes: één op het dak van het Flux-gebouw (waar onder meer Electrical Engineering is gehuisvest), en één op gebouw 37 op de High Tech Campus.
De TU/e gebruikt deze opstelling om technologie voor FSO-communicatie verder te optimaliseren. Zo wordt gekeken naar:
Professor Chigo Okonkwo, hoofd van het High-Capacity Optical Transmission Lab, ziet dit als een cruciale stap richting grootschalige toepassing.
Deze recordbrekende test zet Nederland – en specifiek Eindhoven – op de kaart als innovatief centrum voor communicatie-infrastructuur van de toekomst. De combinatie van academisch onderzoek, hightech industrie (zoals Aircision) en praktische toepassingen maakt dit tot een blauwdruk voor hoe supersnelle netwerken eruit kunnen zien.
In een wereld waar connectiviteit alles is, is snelheid niet langer genoeg. Het gaat om flexibiliteit, schaalbaarheid en bereikbaarheid. En precies daarin blinkt de technologie van infraroodlicht uit.
Fotocredits: Vincent van Vliet / TU/e
