Per WLAN verbundene 3D-gedruckte Objekte kommunizieren ohne Elektronik

13. Februar 2018, 14:18 Uhr
WLAN-Kommunikation ohne Elektronik. Bild: University of Washington.
WLAN-Kommunikation ohne Elektronik. Bild: University of Washington.
Es ist interessant zu sehen, wie neue Technologien sich dahingehend entwickeln, dass sie existierende Technologien so nutzen, als wären sie Teil der Natur und nicht von Menschen gemacht. WLAN ist ein gutes Beispiel. Da WLAN-Access-Points überall vorhanden sind, können Navigationssysteme Karten mit WLAN-Zugangspunkten verwenden, um ihre Position genau zu berechnen. WLAN-Zugangspunkte haben damit den Status von Landmarken erreicht.

Eine neue genutzte alte Technologie sind WLAN-Signale, die Backscatter-Kommunikation ermöglichen. Hierbei nutzen passive Objekte die sie umgebenden WLAN-Felder, um Informationen per Reflektion an einen Empfänger zu senden, ähnlich einem das Sonnenlicht reflektierenden Spiegel.
 
Da WLAN-Signale von Objekten reflektiert werden, können sie dem Signal Informationen überlagern, indem sie ihr Reflexionsvermögen modulieren. Ein Empfänger kann so das Objekt erkennen und die Informationen extrahieren, indem er die empfangenen WLAN-Signale über verschiedene Pfade vergleicht. Ohne Modulation sollten alle Pakete die gleiche Information enthalten, während modulierte Reflexionen unterschiedlich und daher detektierbar sind.

Forscher der University of Washington haben 3D-druckbare Objekte entwickelt, die Statusinformationen an einen Empfänger senden, ohne dass dabei Energie oder elektronische Bauteile benötigt werden. Objekte wie Container können so Informationen über ihren Füllgrad an ein System senden und automatisch eine Nachfüllung aktivieren.

Durch Integration einer 3D-druckbaren Antenne in ein Objekt wird dessen HF-Reflektivität steuerbar. Eine mechanische Bewegung durch eine fließende Flüssigkeit oder ein Knopfdruck kann die HF-Reflexionseigenschaften des Objekts auf kontrollierte Weise verändern, beispielsweise durch Verbinden und Trennen der Antenne. Wie ein Morse-Code in der Telegraphie kann ein Rad mit Beulen einen Knopf drücken, um die Antenne des Objekts gemäß einer vordefinierten Sequenz kurzzuschließen. Dies moduliert die HF-Signalreflexion des Objekts derart, dass ein Empfänger es detektieren kann.
 
Die Forscher haben mehrere Beispiele gedruckt, von einem selbstorganisierenden Waschmittelbehälter bis hin zu Schiebereglern, die quasi der Internetseite, die Sie gerade lesen, ihren Stempel aufdrücken.
 
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