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Forschung: Bilder drahtlos 10.000-mal energieeffizienter übertragen

Wissenschaftler der Universität Washington entwickeln ein System, das Bilder mit sehr wenig Energiebedarf übertragen kann. Das soll batteriebetriebenen Kameras und Wearables zugute kommen. Die Technik hat allerdings auch noch Nachteile.

Artikel veröffentlicht am ,
Eine solche Kamera kommt mit wenig Strom aus.
Eine solche Kamera kommt mit wenig Strom aus. (Bild: Dennis Wise/University of Washington)

Forscher der Universität Washington haben eine Videosignaltechnik entwickelt, die wesentlich weniger Energie benötigt als konventionelle Bildaufnahmesysteme wie etwa Kameras, Smart Glasses oder andere Wearables. Der Energiebedarf soll dabei bis zu 10.000-mal geringer ausfallen, berichtet die Universität in einem Blogbeitrag. Die Grundlage bildet dabei bereits existierende Hardware und die in der Entwicklung befindliche drahtlose Energieübertragung namens Ambient Backscatter, die ebenfalls an dieser Universität erforscht wird.

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Um eine möglichst geringe Leistungsaufnahme zu bewirken, wird das eigentliche Prinzip einer drahtlosen Kamera aufgeteilt. Die Forscher trennen den Bildsensor von der Bildverarbeitungseinheit - meist ein integrierter Schaltkreis mit Prozessor - und der dazugehörigen WLAN-Antenne, die das Signal an nahe Access Points sendet. Gerade die letzteren beiden Komponenten benötigen zusammengeschaltet mindestens 1 Watt oder mehr, während der Bildsensor eine Leistungsaufnahme im Mikrowattbereich hat.

Die Forscher lagern deshalb diese auf das empfangene Gerät aus, beispielsweise ein Hostsmartphone. Mit Energie durch Funkwellen durch das Backscatter-Prinzip kann der Bildsensor allein trotzdem drahtlos Farbinformationen versenden, indem eine winzige Antenne direkt an die Pixel geschaltet wird. Allerdings kann ein Farbsubpixel immer nur mit einem Puls identifiziert werden, sodass der Bildsensor Rot, Grün und Blau nacheinander sendet. Die Wellenlänge jedes Pulses repräsentiert dabei den Farbwert. Die Dauer einer Pulssequenz gibt die Helligkeit an.

Erste Ergebnisse versprechen Erfolg: Das Team konnte ein 720p-Signal bei einer Framerate von 10 Frames pro Sekunde über eine Entfernung von 4,3 Meter übertragen. Das ist für Sicherheitskameras ausreichend. Für die Wearables könnte das noch nicht praktikabel sein. Trotzdem ist die Technik an sich funktional und vielversprechend. Dass Pulse nacheinander gesendet werden müssen, limitiert die Framerate. Zudem ist eine solche Übertragung unverschlüsselt und daher nicht unbedingt sicher.



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synapse' 24. Apr 2018 / Themenstart

Doch! Man könnte eine Empfangseinheit an den Träger des Wearables heften/kleben/etc. und...

MrTridac 24. Apr 2018 / Themenstart

So vielversprechend die Technik auch ist. Sobald 5 Telefone, 3 Smart Watches und 500...

pumok 24. Apr 2018 / Themenstart

Danke, das ist die ausführlichste und detailierteste Wortklauberei, die ich je gelesen...

mimimi123 24. Apr 2018 / Themenstart

Was damit alles möglich wird.... :-)

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