Các nhà nghiên cứu tại Đại học Oulu, Phần Lan đang khám phá cách đèn LED thông thường có thể làm được nhiều thứ, hơn là chỉ gói gọn trong việc chiếu sáng một căn phòng.
Nghiên cứu này là một phần của dự án Superiot, do Giáo sư Marcos Katz, chuyên gia về hệ thống truyền thông 6G trong tương lai, dẫn đầu. Tầm nhìn của họ đơn giản nhưng mạnh mẽ: sử dụng chính ánh sáng xung quanh chúng ta để truyền dữ liệu, thậm chí cung cấp năng lượng.
Khác với bóng đèn truyền thống, đèn LED có thể bật, tắt cực kỳ nhanh chóng. Khả năng này cho phép chúng truyền tải thông tin, tương tự như cách tín hiệu internet truyền qua Wi-Fi.
Thay vì dựa vào sóng vô tuyến, như Wi-Fi hoặc mạng di động ngày nay, hệ thống này sử dụng ánh sáng khả kiến để truyền dữ liệu. Đây được gọi là giao tiếp bằng ánh sáng khả kiến. Đèn LED thông thường có thể vừa là nguồn sáng, vừa là bộ truyền dữ liệu.
Ánh sáng nhấp nháy với tốc độ cực cao, gửi đi một loạt tín hiệu 1 và 0, giống như mã morse. Tốc độ nhấp nháy nhanh đến mức mắt người không thể nhìn thấy, nên căn phòng dường như vẫn sáng đèn đều đặn.
Máy tính, điện thoại, máy tính bảng có cảm biến đặc biệt, có thể đọc và giải mã ánh sáng nhấp nháy này. Đồng thời, các thiết bị có thể gửi thông tin trở lại bằng ánh sáng vô hình, chẳng hạn như hồng ngoại, để người dùng không bị làm phiền bởi màn hình sáng hoặc nhấp nháy.
Công nghệ này có ưu điểm lớn trong các môi trường nhạy cảm. Trong bệnh viện, nhà máy và trên máy bay, tín hiệu vô tuyến có thể gây nhiễu các thiết bị quan trọng. Đó là lý do tại sao điện thoại bị hạn chế ở một số khu vực nhất định.
Giao tiếp bằng ánh sáng không gây ra nhiễu tương tự, khiến nó trở thành lựa chọn an toàn hơn. Nó cũng cải thiện tính bảo mật. Bạn phải có mặt trực tiếp dưới ánh sáng để nhận tín hiệu.
Tuy nhiên, giao tiếp bằng ánh sáng cũng có hạn chế. Nó đòi hỏi đường truyền thông tin rõ ràng giữa nguồn sáng và máy thu. Nếu có vật gì đó che khuất cảm biến, tín hiệu có thể bị mất. Vì lý do này, công nghệ ánh sáng có thể sẽ hoạt động cùng với radio, chứ không thể thay thế hoàn toàn.
Ngoài giao tiếp, ánh sáng còn có thể cung cấp năng lượng cho các thiết bị. Trong các tòa nhà và thành phố thông minh trong tương lai, các cảm biến nhỏ sẽ liên tục thu thập và gửi thông tin. Hiện nay, các thiết bị này thường sử dụng pin, cuối cùng pin sẽ trở thành rác thải.
Giáo sư Marcos Katz và nhóm của ông đang phát triển các pin mặt trời nhỏ, cho phép các thiết bị thu thập năng lượng từ ánh sáng LED xung quanh và hoạt động mà không cần pin.
Dự án cũng khám phá việc sử dụng thiết bị điện tử in. Thay vì sử dụng vật liệu hiếm, đắt tiền, các cảm biến có thể in như nhãn dán. Chẳng hạn, nhãn dán trên hộp sữa có thể tự động cập nhật giá. Nhãn dán trong văn phòng có thể theo dõi nhiệt độ và điều khiển điều hòa không khí.
Bằng cách kết hợp giao tiếp, năng lượng và tính bền vững, nghiên cứu này cho thấy ánh sáng có thể sớm đóng một vai trò lớn hơn nhiều trong cuộc sống hằng ngày so với những gì chúng ta từng tưởng tượng.
Đến năm 2035, đèn LED trắng dự kiến chiếm khoảng 95% ánh sáng trong nhà trên toàn thế giới. Trong tương lai, chiếc đèn trên đầu bạn có thể chiếu sáng căn phòng, kết nối các thiết bị và cung cấp năng lượng cho thế giới thông minh xung quanh bạn.
