Goedkoop onderdeel voor draadloze 1,5Gbps-verbinding ontwikkeld

Japanse onderzoekers hebben een prototype ontwikkeld voor een apparaatje dat de 300GHz-frequentie gebruikt om draadloze snelheden van 1,5Gbps mogelijk te maken. Het is kleiner dan een muntje en zou goedkoop te produceren zijn.

Het Japanse bedrijf Rohm heeft bij het ontwikkelen samengewerkt met de universiteit van Osaka. De onderzoekers hebben een resonant tunneling diode gecombineerd met een antenne op een oppervlakte van 1,5 bij 3mm. Het resultaat is een apparaat dat gebruik kan maken van de terahertz-band voor draadloze communicatie. Ook zou het dienst kunnen doen als detectieonderdeel om onderlinge communicatie mogelijk te maken.

Vergelijkbare apparaten zouden tot nu toe een grootte van 20cm² hebben, claimt Rohm, terwijl ze ook een stuk duurder zijn om te produceren. De Japanse vinding zou goedkoper te produceren en kleiner zijn, en toch hogere snelheden mogelijk maken.

De fabrikant denkt dat bijvoorbeeld televisies er gebruik van kunnen maken. Rohm wijst erop dat er tv's met 4k-resolutie op komst zijn en dat er grote behoefte komt aan technologie om grote hoeveelheden data over en weer te brengen. In de toekomst komen zelfs 30Gbps-snelheden binnen handbereik, stelt Rohm.

Reacties (39)

[David Mulder]

De Japanse vinding zou goedkoper te produceren en kleiner zijn, en toch hogere snelheden mogelijk maken.

Als ik dit goed begrijp (waar ik nog lang niet zeker van ben ) dan is het toch juist omdat het kleiner is, dat het die hogere snelheden kan halen?

[Yuregenu]

Voor chips wel; kleiner betekent minder stroomverbruik; ergo hogere snelheden mogelijk zonder te heet te worden.

Voor antennes juist niet, daarbij is een zo groot mogelijk antenne-oppervlak juist handig om zoveel mogelijk golven van de brontransmissie op te vangen. Door middel van vernuftige algoritmen kun je daarna drie of vier datastromen inlezen waarbij je de verkeerde data (bijvoorbeeld vervuild door andere draadloze apparaten in hetzelfde frequentiegebied) er uit kan filteren en het oorspronkelijke bericht 1 op 1 doorkrijgt.

Dat het de Japanners dus gelukt is om een antenne kleiner dan een muntje te maken die toch sneller is dan de meest gangbare internetkabel (de CAT 6) is zeer indrukwekkend en opent allerlei nieuwe mogelijkheden voor embedded apparaten zoals tablets, smartphones en handheld consoles.

[Anoniem: 314471]

Voor antennes juist niet, daarbij is een zo groot mogelijk antenne-oppervlak juist handig om zoveel mogelijk golven van de brontransmissie op te vangen.

Misschien wel om een goed singaal op te kunnen vangen maar hogere bandbreedtes halen we doorgaans op hogere frequenties en bij hogere frequenties horen kleinere antennes, totdat er nauwelijks nog sprake is van een antenne. In het geval van een 300GHz signaal is de golflengte 1 mm. Ik weet niet precies hoe deze techniek in elkaar steekt maar het komt neer op een diode die een trilling te weeg brengt (alle elektromagnetische signalen zijn natuurlijk trillingen), de 'antenne' is volgens mij een soort holte waarin het signaal resoneert, zoals een gitaar een klankkast heeft achter de snaren. De antenne ziet er vaak ook uit als een vierkantje waar een vierkant uit is gehaald.

De elektronen die in deze diode door 5 (of meer) lagen halfgeleider materiaal 'geforceerd' worden brengen door een kwamtum mechanisch effect de trilling te weeg. Zie ook hier.

[GeoBeo]

En hoe zit het bij die frequency met propagatie eigenschappen van de radiogolven?

Komt dit veel slechter of veel beter door/langs een betonnen muur dan bijvoorbeeld 2.4Ghz?

[heggico]

De lengte van de antenne wordt bepaald door de golflengte van het te ontvangen/verzenden signaal, dit ligt rond de 1/4 van de golflengte (geloof ik) en bij een zeer hoge frequentie hoort dus ook een zeer kleine antenne. Dit heeft dus niets met het vermogen of om zoveel mogelijk golven op te vangen te maken.

[UltraRebel]

Euhm en CAT 6 met 10GBASE-T dan?

[Yuregenu]

Interessant punt, maar dat is niet wat ik bedoelde met de meest gangbare; de meeste huis- tuin- en keukenrouters hebben een 1Gbps switch en dan is CAT 6 nodig. CAT 5 levert maar 100 MBps.

[Anoniem: 271482]

Cat5 en Cat5e kan 1000Mbps aan hoor. Geen probleem. De meeste routers hebben toch echt maar 100Mbit overigens...

[TereZz]

Cat5 kan officieel 100Mbps aan en heeft 2 paren slimmerik, Cat5e kan wel 1Gbit aan ja.

[dirkie]

Je haalt de ethernet types (100BASE-T / 1000BASE-T) en bekabeling categorieën (CAT5, CAT5e) door elkaar.
100BASE-T gebruikt inderdaad 4 aders / 2 paren. Maar normale CAT5 bekabeling heeft, net als CAT5e, gewoon 8 aders / 4 paren.
CAT5 bekabeling kan dan ook, zeker op korte afstanden, voor 1000BASE-T ethernet gebruikt worden. Op langere afstanden kan het problemen geven. Dit komt omdat CAT5 meer last heeft van crosstalk, wat weer komt omdat het minder twists in de paren heeft dan CAT5e.

[Anoniem: 121170]

CAT5 vanaf een bepaald jaartal kan gewoon gigabit aan (na 1995 zojuist weer gevonden op google), later zijn ze dit CAT5e gaan noemen om van de verwarring af te zijn.

[Jaco69]

De huidige CAT5 kan geen gigabit Ethernet aan. Misschien kan je geluk hebben met een kort kabeltje maar voor mij werkt het nooit. CAT5e of CAT6 werkt wel.

[hiekikowan]

Volgens mij gaat dat niet helemaal op.... wat ik er van begrijp is dit gewoon een nieuwe techniek welke en kleiner en sneller is, en daarnaast goedkoper te produceren... (maar ook ik ben niet zeker of ik het goed begrijp )

[Stefanic]

Ben benieuwd op welke afstand die 1,5Gbps-verbinding nog stabiel blijft.
Als ze het over 4K TV's hebben denk ik niet aan al te grote afstanden (zegmaar <= 1 meter)

[Taghorn]

Ik durf het niet precies te zeggen, maar volgens wikipedia zijn er op iets lagere frequenties (50GHz) best hoge snelheden te halen op grotere afstanden (KM's):
http://en.wikipedia.org/wiki/Extremely_high_frequency
Gezien de grootte van de antenne verwacht ik inderdaad bereik in de orde van enkele tot tientalle meters.

Maar goed, ERG interessante ontwikkeling. Dit zou een heel nieuw spectrum aan draadloze communicatie mogelijk kunnen maken, voor bijvoorbeeld in huis draadloze transmissie. Ook erg handig voor je telefoon om snel bestanden uit te wisselen.

Offtopic: iemand een vertaling van het oorspronkelijke artikel? Mijn Chinees blinkt in afwezigheid.

[forestrunner]

Ik dacht net dat de grootte van de antenne niet bepalend is voor het bereik, maar dat deze samen hangt met de gebruikte frequentie.

[Anoniem: 26447]

Klopt, het heeft geen enkel zin en is zelfs nadelig als je een grote antenne gebruikt op die frequenties, dat is voor elke frequentie hetzelfde b.v. Korte Golf, 1/4, 1/2, 3/4 ,1 golflengte want langer kost veel meer geld, kost veel meer ruimte en maakt het signaal niet sterker of beter. Net zoals op hogere golflengtes. Uiteraard paten we niet over Yagi antennes, maar een Yagi antenne op een mobieltje maakt het in principe nog moeilijker om de zendmast te bereiken omdat je dan een richtingsgevoelig antenne heb met een zeer smalle uitstraalhoek en je moet gaan richten op de mast.

[Team-RiNo]

Terahertz golven gaan alleen door niet-geleidende materialen heen dus het bereik is redelijk beperkt mits er line of sight is.

http://en.wikipedia.org/wiki/Terahertz_radiation

[Kalix]

In het door jou aangehaalde artikel staat:
"Terahertz radiation can pass through clothing, paper, cardboard, wood, masonry, plastic and ceramics."

Masonry == metselwerk toch?
Kijk eens om je heen hoeveel masieve geleidende vlakken zie je die een dergelijk signaal blokkeren?

"Line of sight" werkt beter, maar de golven zijn er zeker niet tot beperkt.

[Arie Atari]

Door metselwerk zullen de golven wel gaan, maar veel huizen hebben gewapend betonnen muren en vloeren en daar gaan de signalen weer niet (makkelijk) doorheen. Nou hoeft dat binnenshuis op dezelfde verdieping nog niet zo'n probleem te zijn overigens, maar een verdieping lager/hoger kan wel het signaal tegenhouden

[Sorcerer8472]

Beperkt kan inderdaad wel vrij groot zijn (zoals ook bij laser-links) maar volgens mij zou het al foutgaan als er een mens voor loopt bij gebruik in huis-, tuin- en keukenapparatuur. Voor andere doeleinden (bijv. gebruik in satellieten voor interlinks) is het dan weer wel heel geschikt (weinig niet-natuurlijke storing op die frequenties ook).

[CodeCaster]

Mits / tenzij.

[Fealine]

En wat is hier je punt? Team-RiNo gebruikt hier namelijk wel correct 'mits', kijk maar naar de voorbeelden in je eigen link.

"line of sight " is een voorwaarde voor het werken van de terahertz golven en niet andersom.

[Ali3nSt0rmz]

Volgens die voorbeelden heeft CodeCaster wel een punt. (mits = op voorwaarde dat...)

Dus zegt hij "...het bereik is redelijk beperkt op voorwaarde dat er line of sight is", terwijl er bij line of sight juist een GROTER bereik is.


On Topic: Ik verwacht niet dat dit echt van de grond zal komen, aangezien er teveel elektrische apparaten en bedradingen in huis lopen (zoals Team-RiNo zei) welke het bereik dus beperken.

Ik vraag me ook eigenlijk af of dit makkelijk (of misschien zelfs niet) door "gewone" betonnen muren oid gaat, aangezien een hogere frequentie daar dacht ik slechter in is dan een lagere frequentie?

[Jaco69]

-

[Reactie gewijzigd door Jaco69 op 24 juli 2024 02:26]

[stephenskocpol]

300 GHz, jemig! Als je dat vergelijkt met andere frequenties die voor WiFi gebruikt worden, zit je opeens in een heel andere orde van grootte! (WiFi is 2.4, 3.6 en 5 GHz)

Hoe zit het met bereik op zo'n hoge frequentie? Hogere frequenties betekenen meer dataoverdracht per tijdseenheid, maar ook veel meer signaalverlies over afstand. Ik neem aan dat ze hier rekening mee houden. Dit is natuulijk sowieso al bruikbaar voor dataoverdracht over korte afstanden. Ze noemen in het artikel de toepassing van deze techniek voor het overdragen van grote beeldsignalen. Misschien wordt dit wel dé manier om de kabeljungle achter de televisie netjes te houden!

De eerste stap is in elk geval gezet voor het grootschalig bereiken van een hele nieuwe orde van grootheid aan draadloze dataoverdracht. Makkelijk/goedkoop te produceren, snel en klein!

[Sissors]

Als je het dan ergens mee gaat vergelijken, doe het dan met 60GHz, dat is de nieuwe standaard voor hoge datarate op korte afstand. En daar hebben ze al veel problemen met dat signalen helemaal nergens doorheen komen op die frequentie, en er phased arrays nodig zijn om een beetje afstand te halen.


Dit is trouwens ook maar een heel klein onderdeel van wat je nodig hebt om een complete ontvanger te maken, je hebt nog een hele hoop meer nodig om een compleet systeem te krijgen. Oftewel leuk begin, maar voorlopig moet eerst nog maar eens 60GHz communicatie doorbreken (die trouwens ook al snelheden in de gigabits per seconde moeten krijgen) als een succes, en daarmee moet je het dan ook vergelijken, niet met wifi, dat is iets heel anders.

[Rob Coops]

Ik denk het niet er zijn nog al wat verschillende wifi standaarden geweest en alleen van af de g versie van de WIFI standaard is het echt populair geworden... daar voor was het er wel en waren er aardig wat mensen die er gebruik van maakte maar moest het grote publiek hier nog maar weinig van hebben.

60GHz is lastig zeker op grotere afstanden, 300GHz is waarschijnlijk nog heel erg veel lastiger zeker als je een grotere afstand wilt overbruggen. Aan de andere kant zijn er op de 300GHz band minder storringsbronnen om die zelfde reden, immers als de maximale afstand die je kunt overbruggen nog geen 15 centimeter is en je zelfs met een dikker stuk karton tussen zender en ontvanger al een probleem hebt kun je dus met zekerheid stellen dat je weinig last van andere zult hebben.

Ik heb zo'n vermoeden dat kijkend naar hoe snel we de laatste tijd steeds hogere snelheden weten te behalen binnen een elfde frequentie dat de mogelijkheden voor de lagere frequentie banden nog lang niet uitgeput zijn. Of we de 300GHz band echt nodig hebben.... uiteindelijk wel maar ik gok dat we er voorlopig nog ver van verwijdert zijn.

[Clubbtraxx]

3.6Ghz Wifi? Vertel eens?

[Paul-G]

Wel interresant. En zeker ook een mooie ontwikkeling. Niet alleen met betrekking tot draadloos overzenden van 4k televisie, maar zeker ook voor supersnel draadloos internet.

Vergelijkbare apparaten zouden tot nu toe een grootte van 20cm² hebben

Persoonlijk vind ik 20cm² nog een enigszins acceptabel, zeker met het oog op waarvoor ze het denken te gebruiken, nl. 4k televisies, die ook niet echt klein te noemen zijn.

http://en.wikipedia.org/wiki/4K_resolution
zie hier de wiki van 4k

Al met al zeker een goede en mooie ontwikkeling!

edit:url toegevoegd

[Reactie gewijzigd door Paul-G op 24 juli 2024 02:26]

[naarden 4ever]

4k is groot? En 1280x720 is zeker 15 inch?
Resolutie zegt niet zoveel over de grootte van een scherm op zich. Je kunt namelijk 960x540 op een 3,5" scherm hebben (iPhone), wat zorgt voor (bijna) ononderscheidbare pixels, en je kunt 1600x900 hebben op 23" (goedkoop computerscherm). Een 47" televisie heeft bijvoorbeeld tegenwoordig Full HD (1920x1080, en niet 1920x1200 wat veel mensen denken, dat is namelijk WUXGA+)
Dus resolutie zelf zegt niks over grootte van het scherm. Je kunt een 4k paneel van 2 meter doorsnee hebben, het kan de nieuwe resolutie van de iPad 3 zijn.
Wat wel iets kan zeggen over de grootte van het scherm,mis als je twee factoren hebt:
m = s * p
Waarin:
m = aantal pixels/vierkante inch
s = aantal vierkante inch van het scherm
p = aantal pixels op het scherm in totaal
Dan kun je met de pixeldichtheid en de resolutie wel berekenen wat de grootte van het paneel is in vierkante inch, en als je dan de verhouding weet kun je dat terugrekenen.

[Pseud0n]

off-topic:

Moet dat niet zijn
m = p / s

[Tricq]

Door de korte golflengte zal je niet zo ver komen, maar het zou inderdaad wel een mooie manier zijn om m'n popcorn hour draadloos op mijn HDTV aan te sluiten .

[Anoniem: 206724]

Tsja, als die twee toch al zo dicht bij elkaar staan is het toch veel slimmer om beiden bekabeld aan te sluiten? Veel stabieler en niet storingsgevoelig.

[KoploperMau]

Wow, wat klein zeg. En dan met zo'n bandbreedte. Petje af! Er wordt nu hierboven al gezegd dat zo'n verbinding niet stabiel is enzo, maar dit is natuurlijk nog maar de eerste! Alles kan verbeterd worden.

[Anoniem: 135018]

bluetooth replacement?

[honey]

... en toch vraag ik me steeds meer af hoe 'gezond' het is dat alles maar draadloos moet, gezien de straling. 100 jaar geleden had je enkel de natuurlijke achtergrondstraling, nu worden we van alle kanten 'bestraald' met onze uitvindingen.

[Tricq]

Een interessant onderwerp waar veel onderzoek over wordt gedaan. Kort samengevat zijn de uitkomsten momenteel dat het weinig kwaad kan.

De electromagnetische straling waar je het hier over hebt is niet ioniserend: dat wil zeggen dat ze geen electronen uit een atoom weg kunnen halen of op een andere manier energie over kan brengen naar een atoom. Het kan weefsel dus niet op genetisch niveau beschadigen: niks aan het handje. Wat het wel kan doen is weefsel opwarmen, wat op den duur wel schade kan veroorzaken. Een goed voorbeeld hiervan is een grote telefoonmast: als je daar voor gaat schaan schijn je ongeveer een graad op te kunnen warmen.

Maar dit apparaat kan denk ik weinig kwaad, het ziet er namelijk niet echt uit alsof deze unit een enorm vermogen heeft .