پنجره‌های هوشمندی که با نور خورشید برایتان اینترنت بی‌سیم فراهم می‌کنند

یورونیوز: استفاده از پنجره‌های هوشمندی که از نور خورشید برای تامین اینترنت بی‌سیم منازل و شرکت‌ها بهره‌ می‌برد، از جمله تازه‌ترین پیشرفت‌های حاصل در حوزه فناوری ارتباطی و اطلاعاتی است که پژوهشگران در عربستان سعودی به دنبال توسعه آن هستند.

به این ترتیب با توجه به پژوهش‌های انجام شده در این زمینه، پنجره‌ها به سرعت در حال تبدیل شدن به پورتال‌های آینده اتصال به اینترنت و دریافت اطلاعات هستند.

دانشمندان در سوئیس پیش‌تر پژوهش‌های اولیه‌ای را برای ساخت پنجره‌هایی با قابلیت تولید الکتریسیته برای نصب در خانه‌ها انجام داده‌ بودند و اکنون پژوهشگران در عربستان سعودی درصدد توسعه فناوری نوینی هستند که می‌تواند سیگنال اینترنت بی‌سیم تولید شده از انرژی خورشید را از طریق شیشه‌های ویژه‌ای به آنسوی پنجره‌ها منتقل کند.

اسامه امین، محقق ارشد این پروژه که در دانشگاه علم و فناوری ملک عبدالله تدریس می‌کند به یورونیوز می‌گوید: «امیدوارم [در آینده] ساختمان‌های اداری مدرن و هوشمند با پنجره‌های شیشه‌ای غول‌پیکر به اینترنت تولید شده بواسطه این فناوری مجهز شوند.»

به گفته تیم دانشمندانی که روی این پروژه کار می‌کنند، اگر فناوری یاد شده بتواند به انتقال داده با سرعت بالا کمک کند «هرکاری می‌توان انجام داد».

فناوری توسعه داده شده از سوی این گروه تحقیقاتی، در مراحل ابتدایی برای انتقال داده‌های اینترنتی از طریق پنجره‌ها و شیشه‌های هوشمند با استفاده از پهنای باند و سرعتی معادل ۱۵ تا ۱۶ کیلوبیت بر ثانیه طراحی شده است.

اسامه امین می‌افزاید: «هدف این است که این عدد به طور اساسی بهبود یابد، اما در حال حاضر می‌توان از آن برای برنامه‌های آی او تی استفاده کرد زیرا حسگرها به سرعت داده پایینی نیاز دارند.»

وی همچنین در ادامه یادآور شد که: «ما به سمت منازل هوشمند پیش می‌رویم، بنابراین هر نوع سنسوری باید از این فناوری بهره‌مند شود.»
تبدیل نور خوشید به کد‌های باینری «صفر و یکی»
اسامه امین درباره شیوه کار این فناوری می‌گوید که برای درک بهتر آن، ابتدا باید پنجره‌های شیشه‌ای را به عنوان یک «مودم» تصور کرد.

در نوآوری ارائه شده توسط این تیم، از پلاریزاسیون نور خورشید برای انتقال داده‌ها با بهره بردن از عناصر هوشمندی به نام کرکره‌های کریستال مایع دو سلولی (DLS) در شیشه‌های هوشمند استفاده می‌شود.

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

عینک‌های پلاریزه، نور منعکس شده را مسدود می‌کنند و فقط نور مفید را از خود عبور می‌دهند؛ تکنیکی که خستگی چشم و خیرگی را کاهش می‌دهد و زمینه ایجاد یک میدان دید ایمن و راحت را برای چشم فراهم می‌کند.

اسامه امین در توضیح می‌گوید: «نوری که بدون قطبش یا پلاریزاسیون از سطحی عبور کند، جهات گوناگونی دارد اما قطبش جهت و مقدار نور مورد نیاز را سازماندهی می‌کند... قطبش به نور خورشید امکان می‌دهد تا به کد باینری یا زبان "صفر و یکی" از پیش تعریف شده‌ای سامان‌دهی شود که داده‌های اصلی فراهم شده از طریق یک کابل LAN متصل به لبه شیشه هوشمند، آن را از پیش تعریف و رمزگذاری کرده‌‌اند.»
آیا دستگاه‌های ما آماده دریافت اینترنت از طریق پنجره‌ها و شیشه‌های هوشمند هستند؟
فن‌آوری‌های ارتباطی بی‌سیم معمولاً متکی بر ارتباطات فرکانس رادیویی یا مبتنی بر ارتباطات نوری هستند که به منابع نوری فعال و پرهزینه مانند لیزرها و دیودهای ساطع نور (LED) نیاز دارند.

فناوری اتصال به اینترت بی‌سیم از طریق انرژی خورشیدی که توسط این پژوهشگران توسعه داده شده، مانند هر سامانه ارتباطی متکی با نور مرئی (VLC) عمل و نور ال‌ئی‌دی‌ها را برای انتقال اطلاعات تعدیل می‌کند.

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