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pte20200924002 Forschung/Entwicklung, Technologie/Digitalisierung

"LUMA" bringt schnelles Unterwasser-WLAN

Kleines optisches Modem überträgt Daten mit blauem Licht in bis zu 6.000 Metern Seetiefe


"LUMA": blaues Licht zur Datenübertragung genutzt (Foto: epfl.ch, Alain Herzog)

Lausanne/Renens (pte002/24.09.2020/06:05) - Ein kleines optisches Modem namens "LUMA, das auch in Wassertiefen von bis zu 6.000 Metern noch eine schnelle WLAN-Verbindung herstellt, haben Forscher des École polytechnique fédérale de Lausanne (EPFL) http://epfl.ch entwickelt. Das über das eigens gegründete EPFL-Spin-off Hydromea http://hydromea.com vertriebene Gerät setzt auf blaue Lichtimpulse, über die Daten ausgesandt und empfangen werden. Bei ersten Tests im Pazifik ließen sich Übertragungen über eine Distanz von über 50 Metern realisieren.

Kabellose Unterwasser-Konnektivität

"Wenn man unter Wasser ein vernetztes Gerät verwenden will, hat man nicht viele Optionen", so Hydromea-COO Alexander Bahr und -CTO Felix Schill. Radiosignale würden beispielsweise nicht gut funktionieren, weil sie leicht von Wasser absorbiert werden und akustische Übertragungen seien sehr langsam und unzuverlässig. "Es gibt eben signifikante Hürden, wenn es um eine effektive Kommunikation unter Wasser geht. Unser Modem bietet eine schnelle, kabellose Unterwasser-Konnektivität", betont Bahr.

Möglich wird das durch die Verwendung von blauem Licht. "Obwohl Wasser eigentlich keine elektromagnetischen Wellen durchlässt, gibt es doch eine kleines Transparenzfenster für blaues und grünes Licht", sagt Schill. Genau deshalb sei es mit LUMA auch kein Problem, Daten zu verschicken und zu empfangen. "Weil Licht unter Wasser generell so schnell zerstreut wird, war es sehr schwierig, einen Weg zu finden, Übertragungen über Distanzen von 50 oder 100 Metern zu realisieren. Es hat lange gedauert, einen Receiver zu entwickeln, der sensibel genug ist, um kleine Lichtimpulse einzufangen", so der Forscher.

Versuche in 4.280 Metern Seetiefe

Seinen Erfindern zufolge wurde LUMA für den Einsatz in Wassertiefen von bis zu 6.000 Metern konzipiert. Das Modem selbst ist deshalb zur Gänze in einer durchsichtige Plastikhülle verpackt, um dem großen Druck standzuhalten, der in entsprechenden Tiefen herrscht. Bei ersten Tests, die das Team von Hydromea in Kooperation mit Kollegen des Alfred-Wegener-Instituts für Polar- und Meeresforschung http://awi.de im Pazifik durchgeführt hat, wurden Erfolge in 4.280 Metern Seetiefe erzielt.

"Die Wissenschaftler nutzen LUMA, um regelmäßig die Daten zu kontrollieren, die von Messinstrumenten unter Wasser gesammelt werden. Dass diese Sensoren richtig funktionieren, ist sehr wichtig, weil sie oft monatelang unter Wasser bleiben", schildert Bahr: "Ein Modem ist dabei auf einem Data-Logger installiert, der die Daten von den verschiedenen Sensoren bündelt, und ein anderes befindet sich auf einem Unterwasser-Roboter, der nach unten zu den Sensoren taucht, um die Daten abzurufen."



(Ende)
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