Sichere lichtbasierte Kommunikation durch biologisches Gewebe

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Die sichtbare Lichtkommunikation (VLC) und die optische Kommunikation insgesamt weckten das Interesse von Professor Marcos Katz, als er und sein Team 2017 erstmals ein rekonfigurierbares hybrides drahtloses Netzwerk demonstrierten, das VLC- und Funktechnologien nutzt.

Das Netzwerk wechselte nahtlos von Radio auf optische Systeme oder umgekehrt, je nach Zustand der Kanäle, Kontextinformationen, lokalen Richtlinien und anderen.”VLC ist eine großartige ergänzende Technologie zum Radio”, sagt Katz.

Zu seinen einzigartigen Vorteilen gehören hohe Sicherheit und Privatsphäre, keine Probleme mit der elektromagnetischen Verträglichkeit, Unterstützung hoher Datenraten, alles Schlüsselmerkmale, die für 6G benötigt werden”, diese Eigenschaften kommen ihm bei seiner jüngsten Forschungsaufgabe, der Kommunikation durch biologisches Gewebe, zugute.Katz’ Team hat kürzlich demonstriert, wie Licht zur Übertragung von Daten zu und von körpereigenen Geräten wie Implantaten genutzt werden kann.

Wir verwenden Nah-Infrarot-Licht, um Daten über biologisches Gewebe zu übertragen”, sagt Katz.

Bei diesen Wellenlängen ist die Lichtausbreitung im Inneren von Biotissue günstiger, obwohl die Übertragung von Daten durch Biotissue sehr schwierig ist”.Mit dem Testbed kann das Team verschiedene Arten von Parametern wie Modulationsschemata und Sendeleistung nutzen.

Wir haben alle Experimente mit künstlich hergestellten optischen Phantomen sowie mit echten Knochen und Proben von Frischfleisch durchgeführt”, sagt Katz.

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Die in den Experimenten verwendeten optischen Phantome wurden hier an der Universität Oulu entwickelt”.

Derzeit gibt es keine Pläne für In-vivo-Messungen, aber das Team hält sich strikt an die Vorschriften, die die maximal zulässige Lichtleistung pro Quadratmillimeter im menschlichen Gewebe definieren.Kürzlich haben einige Autoren vorgeschlagen, Licht für sehr kurze Verbindungen im Bereich von einigen Millimetern zu verwenden, beispielsweise für die Kommunikation mit Geräten unter der Haut.

Wir haben durch Experimente gezeigt, dass wir die Reichweite erheblich auf mehrere Zentimeter erhöhen können, was die Kommunikation….

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