De
verwachting is dat het aantal computers in de ons omringende
apparaten en persoonlijke objecten, alsmaar zal toenemen.
Dit is het gevolg van de nog steeds geldende wet van Moore,
die voorspelt dat de capaciteit van elektronische chips ieder
anderhalf jaar verdubbelt bij een gelijkblijvend kostenniveau.
Dit inbouwen van computers in zeer veel gebruiksvoorwerpen
noemen we ook wel "ubiquitous of pervasive computing". Deze
computersystemen zullen voor de gebruiker grotendeels onzichtbaar
blijven en dankzij draadloze communicatievoorzieningen allerlei
nuttige taken verrichten. Er bestaat reeds een technologie
die dit in beperkte mate ondersteunt: Bluetooth. Echter, er
is behoefte aan een technologie die grootschalige, breed-bandige
toepassingen mogelijk maakt, bijvoorbeeld voor huisnetwerken
die gebruikmaken van kwalitatief hoogwaardige multimediacommunicatie.
Het project AIRLINK richt zich op het ontwikkelen van een
derge-lijke technologie op basis van impuls-radio, ofwel Ultra
Wideband (UWB) radio. Dit is een veelbelovende innovatieve
techniek voor de korte afstand die een groot potentieel heeft
en complementair is aan Bluetooth.
Vergeleken met
bestaande oplossingen voor draadloze lokale computerverbindingen
(WLAN) en persoonsgebonden netwerken (PAN) belooft UWB enorme
voordelen, in het bijzonder voor korte-afstandcommunicatie.
Naar verwachting zal de apparatuur klein en goedkoop zijn.
UWB is moeilijk af te luisteren en de transmissiesnelheden
en het aantal simultane gebruikers zullen zeer hoog zijn:
in een beperkte ruimte kunnen tientallen apparaten informatiestromen
van vele Mbit/s uitwisselen. Deze techniek moduleert de informatie
niet op een draaggolf, zoals alle huidige draadloze systemen
(AM/FM radio, TV, GSM, UMTS, WLAN, Bluetooth), maar verstuurt
de data met een serie korte pulsjes, ieder met een lengte
van minder dan een nanoseconde. De gebruikte bandbreedte is
hierdoor meer dan een Gigahertz en bestrijkt alle bestaande
radiofrequenties met een minieme vermogensdichtheid. Het zendvermogen
is zeer laag: in de orde van microwatt in plaats van de gebruikelijke
milliwatts voor bestaande technieken. Bovendien hinderen omgevingen
met veel reflecties de ontvangst niet. Deze eigenschappen
maken UWB uitermate geschikt voor kwalitatief hoogwaardige,
draadloze multimediatoepassingen. En daarom heeft het uitstekende
kansen om een belangrijke standaard te worden voor zogenaamde
4de Generatie draadloze en mobiele netwerken.
Behalve voor communicatie heeft UWB nog andere belangrijke
toepassingen. De ultra-korte pulsjes zijn vergelijkbaar met
radarpulsen. De ontvanger kan daarmee zeer nauwkeurig (cm)
de plaats van objecten bepalen. Dit is van belang voor context
gevoelige toepassingen, zoals slimme bagagelabels op vliegvelden,
of het volgen van waardevolle objecten in kantoren en magazijnen.
Je kunt er zelfs een virtuele koepel mee maken die indringers
van buiten detecteert maar niet op de mensen binnen de koepel
reageert.
De belangstelling
voor UWB voor civiele toepassingen is de laatste twee jaar
ook in Europa sterk gegroeid. Standaardisatie-organisaties,
zoals CEPT, ETSI en IEEE 802, bestuderen de technologie. En
ook de industrie heeft belangstelling: Intel heeft recent
een team geformeerd om de mogelijkheden van UWB verder te
onderzoeken. Naar verwachting zal deze belangstelling, o.a.
in het 6de Kaderprogramma van de EU, nog veel verder groeien.
State-of-the-art
Het Amerikaanse
leger gebruikt deze techniek al langer voor militaire doeleinden.
Maar de UWB-toepassingen voor draadloze en mobiele netwerken,
die grote aantallen gebruikers over korte afstanden met elkaar
verbindt, staat nog in de kinderschoenen. De getoonde datasnelheden
bedragen nog slechts een paar Kbit/s, ver beneden de theoretische
mogelijkheden.
Projectdoelstellingen
Het AIRLINK project
onderzoekt de mogelijkheden van UWB voor draadloze communicatie
over korte afstand, met hoge snelheid en laag energieverbruik.
Daarnaast onderzoekt AIRLINK de mogelijkheden van UWB voor
het combineren van datacommunicatie met lokalisatie en het
ontwerpen van een ad-hoc communicatienetwerk. Het Freeband
project CACTUS onderzoekt op zijn beurt de inbedding van UWB-netwerken
in grotere systemen en de toepassingen hiervan.
Resultaten
De resultaten van
het project zullen via de gebruikerscommissie hun weg vinden
naar de Nederlandse industrie. Daarnaast zullen de AIRLINK
resultaten aan het Wireless World Research Forum (WWRF) worden
voorgelegd, waarin beide projectpartners participeren. De
deelname van TU Delft in het EU Network of Excellence on Wireless
Communication NEXWAY staat eveneens garant voor een verspreiding
van de resultaten in de wetenschappelijke wereld.
Deelnemende partijen
