Delftse onderzoekers zijn erin geslaagd een zeer energiezuinige radiochip te bouwen met een groot frequentiebereik. De processor kan huishoudelijke apparaten een draadloze megaverbinding geven.
Een rfid-chip bestaat op dit moment in de meeste gevallen nog uit twee losse chips – eentje voor de radio en eentje waarop de digitale gegevens zijn opgeslagen. De twee chips zijn via draadjes met elkaar verbonden en krijgen elk via een andere weg stroom. In laboratoria bestonden al wel geïntegreerde chips, maar die werkten nog niet echt goed. Delftse onderzoekers hebben nu een goed werkend exemplaar ontworpen, dat bovendien erg zuinig is.
De onderzoekers van de faculteit Elektrotechniek, Wiskunde en Informatica kozen ultra wideband (UWB) als radiotechnologie. UWB verbruikt extreem weinig stroom doordat gegevens niet worden verzonden over een hoogenergetische draaggolf die altijd ‘aan’ staat, maar door het versturen van losse pulsjes. Het bouwen van een bruikbare UWB-versterker is echter niet eenvoudig, omdat UWB-signalen in principe een zeer groot frequentiegebied bestrijken. De Delftse ubw-versterker combineert een hoge versterking met weinig vervorming en weinig ruis.
IBM
IBM-Microelectronics heeft de door de Delftenaren ontwikkelde UWB-chip inmiddels gebouwd. Dat betekent echter niet dat het bedrijf de chip ook op de markt zal brengen. Onderzoeker Michael Reiha: “De intellectuele rechten berusten niet bij IBM. Ze waren echter zo vriendelijk om de ontwikkelingskosten op zich te nemen.” De in Delft ontwikkelde UWB-versterker zal in de toekomst niet alleen in rfid-chips kunnen worden verwerkt. Reiha: “Binnen tien jaar zullen allerlei huishoudelijke apparaten via UWB met een snelheid van 1 Gbps met elkaar kunnen communiceren.”
Wat is UWB?
Een UWB-signaal bestaat uit een onregelmatige reeks ultrakorte elektrische pulsjes. Daarbij wordt dus geen draaggolf gebruikt. Juist door dat afwijkende gedrag heeft UWB echter vele voordelen boven andere radiotechnologieën. In de eerste plaats worden UWB-signalen heel efficiënt verzonden. Dat komt omdat elke puls in principe één bit representeert. Informatie wordt overgebracht door het variëren van het moment waarop een puls (binnen een bepaald puls-tijdspatroon) wordt verstuurd, of door het wijzigen van de fase van een puls (eerst negatief, dan positief, of andersom). Modulatie verloopt dus veel eenvoudiger dan bij conventionele radiotechnologieën, waarbij eerst een draaggolf van een bepaalde frequentie wordt gegenereerd. Wie signalen wil verzenden over die draaggolf, kan kiezen: de amplitude van de golf aanpassen, of de frequentie. De eerste vorm van modulatie heet AM (amplitudemodificatie), de tweede FM (frequentiemodulatie). Omdat eerst een draaggolf moet worden gegenereerd, vragen conventionele radiotechnologieën meer vermogen. Een draaggolf staat namelijk altijd aan. Conventionele radio zendt continu elektromagnetische straling de wereld in, ongeacht of er informatie wordt verzonden.
