Comunicación mediante luz del espectro visible tan tenue que puede ser imperceptible para el ojo humano

Con el incremento de la presencia de sistemas “wearables” (ponibles, o que se pueden llevar encima), como relojes inteligentes y dispositivos que vigilan nuestro estado físico, los cuales dependen de sensores inteligentes, y con la continuada popularidad de los teléfonos inteligentes (smartphones), los dispositivos que reciben o emiten datos inalámbricamente están inundando nuestro entorno.

Los datos inalámbricos para tales aparatos se envían normalmente a través de WiFi o Bluetooth, pero sin embargo, la nueva tecnología de comunicaciones inalámbricas a través de luz visible ha surgido como una nueva opción, si bien con limitaciones debido a los retos a los que se enfrenta en la práctica, como ser fácilmente bloqueable o no permitir la transmisión cuando se apaga la luz.

A través de un nuevo proyecto llamado DarkLight y desarrollado en el Dartmouth College de Estados Unidos, el equipo de Xia Zhou, Kevin Wright y Zhao Tian ha desarrollado y demostrado por vez primera cómo se puede usar la luz visible para transmitir datos incluso cuando esta parezca muy atenuada o incluso apagada. DarkLight proporciona una nueva base de comunicación similar a la luz infrarroja, pero sin embargo se vale de las lámparas LED que comienzan a ser comunes en hogares, oficinas y otros sitios, en vez de necesitar emisores infrarrojos adicionales.

A través de DarkLight, las comunicaciones basadas en la luz son efectivas incluso cuando los LEDs emiten una luminosidad extremadamente baja, codificando datos en pulsos de luz imperceptibles y ultracortos, usando LEDs ya disponibles en el mercado y de bajo coste (unos 7 dólares cada uno), y fotodiodos (de 6 a 8 dólares por pieza), dispositivos semiconductores que convierten las señales lumínicas en señales eléctricas. Para que el prototipo de DarkLight genere de manera eficiente los pulsos de luz ultracortos, y los detecte de forma fiable, los investigadores del Dartmouth College han tenido que solventar diversos retos derivados de los diseños de los circuitos, los métodos de codificación/descodificación de datos, y la puesta en red de DarkLight. El actual prototipo soporta una tasa de datos de 1,6 Kbps a una distancia de 1,8 metros.

Con DarkLight (a la izquierda) es factible dejar las luces LED del techo tan atenuadas que a efectos prácticos están apagadas y no percibimos sus destellos, y aún así son capaces de enviar datos a los dispositivos inteligentes del entorno. En cambio, con los sistemas convencionales de transmisión lumínica de datos (a la derecha), la lámpara debe brillar con normalidad, resultando su luz perceptible para el ojo humano. (Fotos: Robert Gill, Xia Zhou, Kevin Wright, Zhao Tian, Dartmouth College)

DarkLight desafía la suposición largamente mantenida de que la comunicación mediante luz visible requiere un rayo de luz lo bastante brillante como para resultar bien visible para el ojo humano. Para los consumidores y usuarios, lo demostrado por DarkLight significa que la luz del espectro visible puede ser reutilizada en muchos escenarios que nunca fueron considerados como posibles hasta ahora. DarkLight ofrece nuevas capacidades en las áreas de la comunicación y la detección por luz visible.

Para la comunicación por luz visible, si no queremos tener las luces del hogar encendidas, como sería el caso en un día soleado o al ausentarnos del domicilio, DarkLight podría permitir que dejásemos las luces LED del techo tan atenuadas que a efectos prácticos estarían apagadas, pero en cambio aún podrían enviar datos a los dispositivos inteligentes en el entorno.

Con DarkLight, es viable mantener activa las 24 horas del día la detección por luz, sin requerir que las lámparas brillen a plena potencia.

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