Wetenschappers ontwikkelen 'radarchip'

Wetenschappers aan de California Institute of Technology hebben een chip ontwikkeld waarop antennes geïntegreerd zijn en die kan functioneren als een radar. De naam radarchip is niet geheel terecht, aangezien het gaat om een halfgeleider die gericht signalen uitzendt en opvangt en daardoor voor meerdere doeleinden te gebruiken is. Radars zijn gewoonlijk grote systemen die bestaan uit tal van componenten en voor het richten van hun straling een mechanische beweging maken. Op de chip wordt de straal elektronisch gericht, zonder dat onderdelen bewegen. Het geheel draait op een snelheid van 24GHz, waardoor het als draadloze vervanging kan dienen voor snelle netwerkverbindingen.

Ali Hajimiri, de professor die het onderzoek leidt, ziet grote mogelijkheden voor de technologie. Op auto's zou een verzameling van de chips de omgeving kunnen scannen, terwijl de bestuurder geassisteerd wordt indien obstakels of gevaarlijk gedrag van andere auto's gedetecteerd wordt. Mobiele apparaten zouden hun communicatiesignalen kunnen richten op de antennes van het netwerk, in plaats van het signaal alle richtingen op te sturen. Dit lost een belangrijk deel van de problemen rond interferentie op. De chip is gebaseerd op silicium en de hoge snelheid wordt bereikt door parallelle circuits te gebruiken. Ondanks dat het de kracht van een conventionele radar niet benaderd, is het gezien de lage kosten wel interessant voor dat gebied. Hajimiri schat de kosten voor massaproductie op een paar dollar per chip.

Reacties (34)

[@baddon]

Demmit nu zie je die dingen helemaal niet meer langs de weg staan
Gaat knaken kosten als ik het gas weer te hard indruk!

[mjl]

Ja nog even een ccd chip erop bakken en je boete wordt wireless naar je gemaild ....

[Vorlon]

Radar hoeft echt niet mechanisch te zijn om radar te heten hoor.

De amerikaanse patriot systemen hebben al heel lang een phased array radar systeem. En de nieuwe nederlandse fregatten hebben ook een phased array radar systeem. Zo zijn er nog wel meer van dit soort systemen als voorbeeld te noemen.

De innovatie bij dit systeem is dat de antenne(s) op de bewerkingschips zijn geintergreerd ipv los aangesloten. Ik kan alleen niet vinden om wat voor array het gaat. Minimaal 2x2 neem ik aan maar dan is je hoekafwijking nogal groot.. (zowieso met zo'n kleine oppervlakte.)

[THC]

Zou je dit ook in een computer kunnen stoppen, en zo dus in je pc draadloze communicatie hebben. In plaats van geleiding via koperen bussen. Is toch even snel als glasvezel?

(als interferentie een probleem is, kan je het misschien via een holle loden buisje overbrengen over je moederbord.)

Reactie op mvdm86: Ik neem aan dat je op mij reageert. Ik bedoel dus ook dat het draadloos door de lucht gaat binnen je pc. Vandaar de holle buis. Niet via koper geleiding. De holle buis is alleen om eventuele stoorzenders uit te schakelen.

[0rbit]

En hoe dacht jij dat WLAN werkt? Het probleem met dit soort dingen is dat de gebruikte frequenties vrij moeten zijn. 2.4 GHz is vrij voor gebruik voor bijvoorbeeld Bluetooth en WLAN. Hogere frequentiebanden zijn echter nog niet vrij voor dit soort doeleinden.

Het richten van straling (beamforming) kun je trouwens met 2 of meer antennes reeds realiseren...

[bluf98]

<offtopic>
Wat dacht je van 5Ghz voor WLAN?
</offtopic>

[LosserNL]

Niet in Nederland...tenzij je een controle op je dak wil krijgen

[Japs]

in de post staat "het geheel draait op een snelheid van 24 GHz".
Ik denk dat dat een beetje misleidend, het gaat namelijk om de frequentie van de draaggolf voor de communicatie. Het gaat dus niet om een badbreedte van 24 GHz voor de data. De volle 24 GHz zou alleen beschikbaar zijn als het hele spectrum van 0-24 GHz wordt gebruikt, maar dan zou zo'n beetje elk elektromagnetisch systeem worden gestoord door deze chips.
Er wordt dan ook maar een klein bandje rond de 24GHz gebruikt (bijv. 23.9 -24.1 GHz ofzoiets)

Ik zou dus nog even wachten voordat je je RAM via zo'n chipje met je CPU laat praten

[Verwijderd]

Voor binnen een computer heeft dat geen enkele meerwaarde. Energie (en dus signaal) verplaatsing is in zowel glasvezel, koperen stroomgeleidingin als radiogolven exact hetzelfde. De snelheid van het licht namelijk. Het voordeel van glasvezel boven een koperen baan is dat je in de praktijk veel minder obstakels hebt binnen je medium voor je electromagnetische golf waardoor je signaal dus minder schade oploopt. En doordat je je licht leuk kunt sturen en en allemaal truukjes mee kunt uithalen. Is het ook nog een machtig praktisch voor lange afstand hoge hoeveelheid data transport. Radiogolven daarentegen verliezen relatief veel meer intensiteit in lucht ookal zijn ze enigszins gericht. Wel een disputabel punt geef ik toe aangezien ik niet weet hoe ze precies een golffront maken en of het werkelijk een evenwijdig golffront is. Verder is het zoals eerder opgemerkt door anderen mateloos gevoelig voor interferentie. Ook is het HEEL ERG onwaarschijnlijk dat je databehoud per hoeveelheid vermogen, tijd en volume ook maar een fractie is van wat je normaal bereikt met stroom door kopere geleiding. Ook de constructie die je zou kunnen bedenken hiervoor binnen een computer zal veel duurder zijn dan een klassieke koperen baan. Helaas THC je idee wordt door deze fysicus even van alle kanten afgekeurd. Maar blijf vooral proberen

[Unstable Element]

Helaas het is nog altijd zo dat een EM golf door de lucht sneller gaat als door glas. en de snelheid waar mee stroom door koper gaat is altijd nog een paar order of magnitude lager..

[Baconiaal]

Denk nu eens aan de echte mogelijkheden van zo'n product, van eindelijk fatsoenlijk functionerende zelfwerkende stofzuiger, tot beveiligings camera's die dankzij 3D kennis veel betere opnames kunnen maken, en dat tegen een prijs van enkele dollars per chip.
imho een echte doorbraak in de interactie tussen de buiten wereld en de electronische wereld waarbij realtime interactie door de lage kosten nu op grote schaal toepasbaar wordt.

[Verwijderd]

Hajimiri schat de kosten voor massaproductie op een paar dollar per chip.

Hajimiri, je hebt net een weg vrij gemaakt voor je chips.

En nog altijd heb ik liever tientallen chips dwars door mijn hele auto dan een draaiende schotel op m'n auto. Dit zou uiteindelijk ook het kans op gevaar op de weg verkleinen. Wat natuurlijk een positieve ontwikkeling is.

Dus Hajimiri: Bedankt voor het oplossen van twee problemen in een klap:
1. Het gevaar op de weg (in Nederland)
2. Goedkoop kunnen leveren van chips (Want we moeten als zoveel bezuinigen)

[miw]

Wat een dwaas artikel. De wetenschapper heeft een electronisch bestuurbare radiografische bundel gemaakt. Dat is knap, maar er valt nog heel wat te doen om daar een applicatie omheen te bouwen. Het doordringend vermogen van radiostraling met een frequentie van 24GHz is vrijwel nihil. Die golven kunnen bijna niet door water heendringen (regen, mist). De capaciteit van een communicatie kanaal heeft niets met de draaggolf te maken. Een 24 GHz draaggolf heeft niets te maken met een gegevenstransport van 24 GBits/sec. Voor een robot is het opstellen van een wereldbeeld veel lastiger dan je omgeving af te tasten met een sensor.
Het zal best wel een knap resultaat zijn, maar de verslaggever is een beetje met zijn fantasie op hol geslagen.

[Verwijderd]

Er staat het draait op 24GHz niet dat het de radio freqeuntie 24 GHz is

Even voor de duidelijkheid uit het originele artikel

Hajimiri's chip runs at 24 GHz (24 billion cycles in one second)

Dit is dus gewoon een 24GHz processing unit zoals wij zeg maar een 3 gig p4 hebben
De frequentie is niet van belang want hij kan waarschijnlijk gewoon geprogrameerd worden naar het gewenste freqeuntie waneer nodig en aangezien dit een prototype is staat het zeker niet vast gesteld(in geen enkel aparaat trouwens)

[Verwijderd]

Dacht je nou werkelijk dat het een chip is die op 24GHz draait? Het enige dat het doet is een electromagnetisch signaal met een frequentie van 24GHz genereren. Trouwens, frequentie is wel degelijk gerelateerd aan de bandbreedte (zie boek Computer networks, A.Tanenbaum). Het is ook afhankelijk van andere dingen (inderdaad hoe zeer het doordringend is), maar er is zeker een sterke correlatie.

[Verwijderd]

Hehe
Nee dat dacht ik niet het is een opgegeven feit
en trouwens wel grappig dat je denkt dat iemand iets heeft aan een 24GHz freqeuntie reden staat in post boven mij want dat hij had het zeker niet fout.

En trouwens wat is er zo gek aan een chip die op 24 GHz werkt?? het is niet een P4 of XP dus zal het niet zon uigebreide instructie set en bandbreedte hebben en buiten dat om is freqeuntie verwerking snelheid een must als je accurate radar weergave wil hebben

Oh ja nog een leuke
Prototype's hebben meestal niet een boek in de winkel liggen die zegt hoe het werkt

[Silent Hunter]

Het geheel draait op een snelheid van 24GHz, waardoor het als draadloze vervanging kan dienen voor snelle netwerkverbindingen

[edit]
toch niet dus,
das dan dus verdraaid snel voor zo'n chippy, ik ben benieuwd naar het formaat, en de mogelijkheid voor in de PC brance, Wireless dat is al voor de hand, maar wat nog meer ?

[Tonio]

het gaat hier om de snelheid van de radiofrequentie, neit de snelheid van de chip

[Verwijderd]

Ja, andersom dus, de chip draait op 24GHz..

[Verwijderd]

Interresant, als ik het dus goed begrijp zou dit een goede vervanging kunnen zijn voor WiFi.Niet langer in de directe omgeving van z'on zendmast en vooral een hogere datatransmissie Weet er iemand welke transmissie er mss bereikt kan worden want die 24Ghz zegt mij maar weinig als het over de connectiesnelheid gaat...

[Verwijderd]

Weet er iemand welke transmissie er mss bereikt kan worden want die 24Ghz zegt mij maar weinig als het over de connectiesnelheid gaat...

Dat is ook niet te zeggen; frequentie van het signaal zegt niks over de bandbreedte van het signaal. Wel is het zo dat op hogere freqenties het relatief eenvoudiger is om hogere bandbreedte te realiseren. Maar je kan ook een 1 bit per seconde verbinding bouwen met een 24GHz zender.

[Verwijderd]

De frequentie van een signaal zegt wel degelijk heel veel over de mogelijke bandbreedte. Het argument dat het niets zou zeggen omdat je ook 1 bit/s over een 24GHz zender kan sturen is niet echt zinvol. Probeer echter maar eens 20 Gbps over een 1MHz kanaal te sturen, kan per definitie niet. Kan (met goede omstandigheden) wel met 24GHz.

[Verwijderd]

@jeroenr : Ok zover was ik zelf ook al wel , maar ik veronderstel dat de maximale bandbreedte bij een hogere frequentie ook hoger ligt , of niet ?Weet jij mss wat deze maximale bandbreedte dan wel is ?Bereikt deze breedbandsnelheden of mss wel meer ?Anders zou deze chip voor netwerkgebruik toch niet zo revolutionair zijn...

[Empror1]

Ik vraag me af, is het straks niet mogelijk zo'n chip op verkeerde doeleinden te richten, er staat dat "Mobiele apparaten zouden hun communicatiesignalen kunnen richten op de antennes van het netwerk, in plaats van het signaal alle richtingen op te sturen". Zouden andere apparaten dan niet signalen op bepaalde doelen kunnen sturen die er normaal nooit kunnen komen? Je kan bijv. met zo'n chip die "problemen rond interferentie oplost" toch ook juist interfeneren als jij kan beslissen wat je wil berijken bijv. ipv je eigen draadloze systeem dat van een ander.

[zeekoe]

Die interferentie zal wel meevallen...
Voor interferentie moet je wel erg precies kunnen mikken wil je dat doelbewust doen. In de praktijk zal het nu wel eens voorkomen, omdat je signalen alle kanten opstuurt dat er iets met iets gaat interfereren. Maar wil je precies gaan mikken op een zo'n straal dan ben je nog wel even bezig. Anti-geluid is ook niet iets wat je zomaar even doet, dit gaat nog een tikkie sneller qua frequentie.

[_Thanatos_]

Het geheel draait op een snelheid van 24GHz

Het radartje draait 24 miljard rondjes per seconde?

[Kurgan]

Het radartje draait 24 miljard rondjes per seconde?

Ja, dat kan inderdaad. Dat is het grote voordeel van het elektronisch richten van de bundel t.o.v. een mechanisch systeem. 24 GHz is idd een beetje erg hoge frequentie om de bundel mee te sturen, maar theoretisch kan het. Je gebruikt meerdere zenders die elk een zwak signaal uitzenden, en je zorgt ervoor dat de pulsen net een klein beetje uit fase zijn. Dan krijg je dus interferentie, en als je het goed aanpakt is het constructieve interferentie = sterker signaal. Door met de faseverschuiving te spelen kun je bepalen waar die interferentie plaatsvindt, zodat de bundel gericht wordt. Op die manier kun je dus een enkele antenne een absurd hoge sweep-frequentie geven, of zelfs meerdere bundels tegelijk laten produceren. Gewoon een kwestie van elke puls een andere richting geven.

[Kurgan]

Okee, heel leuk... maar deze techniek was er al lang, het is nu alleen geminiaturiseerd. De nieuwste generatie gevechtsvliegtuigen (F-15E, F-22 Raptor, JSF) maakt allang gebruikt van phased array radars, en ook de bekende Patriot-raket: PATRIOT = Phased Array TRacking to Intercept On Target. Een mooie demo van hoe dat elektronisch sturen werkt is te vinden op http://www.explorelearning.com/index.cfm?method=cResource.dspView&Reso urceID=37

Ik ben veel benieuwder hoe ze ervoor gaan zorgen dat de bundel de juiste kant op gaat, lijkt me niet dat je hem met de hand moet gaan uitlijnen. Eerst met een wijde bundel de ontvanger lokaliseren en dan een gerichte bundel misschien?

Overigens zie ik hier vooral voordelen in voor mobiele apparatuur. Als je nu een draadloos netwerk hebt wordt er ook energie in nutteloze richtingen (zoals van de ontvanger AF) uitgezonden, met een gerichte bundel heb je minder zendvermogen nodig. Bijkomend voordeel: afluisteren van het signaal wordt een stuk lastiger, je moet immers vrijwel in de bundel staan om iets op te vangen.