Via infrarood download je een hele film in één seconde

Internettechnologie Wifi via infraroodstraling geeft supersnelle en ongestoorde internetverbindingen. De techniek wordt in Eindhoven ontwikkeld.

Technische Universiteit Eindhoven Foto Sash Alexander/ANP

Nooit meer traag internet omdat je ene huisgenoot online aan het gamen is en een ander Netflix kijkt. Een film downloaden in een enkele seconde. Met wifi via een soort lichtstralen kan het allemaal.

Joanne Oh promoveerde begin maart aan de Technische Universiteit (TU) Eindhoven op wifi via infraroodstraling, in de groep van hoogleraar breedbandtechnologie Ton Koonen.

Infrarood-wifi kan nu al 2.000 keer sneller zijn dan de gemiddelde wifi-verbindingssnelheid in Nederland (17,6 megabit per seconde). „In het lab haalde Oh’s infrarood-wifi-verbindingen een snelheid van 42,8 gigabit per seconde”, vertelt Koonen in een mail vanuit Los Angeles. Een hele film van DVD-kwaliteit is dan in één seconde gedownload. Daarvoor moet wel in alle huizen nog een apart netwerk worden aangelegd.

De huidige wifi, die met radiostraling werkt, is vaak traag. Omdat we steeds grotere bestanden willen downloaden en steeds meer apparaten aangesloten zijn op het internet, is de hogere snelheid van infrarood-wifi erg aantrekkelijk.

De radiostralen die nu gebruikt worden voor wifi hebben frequenties rond de 2,5 of 5 gigahertz. Infraroodstraling heeft frequenties die meer dan tienduizend keer hoger zijn (rond de 200 terahertz). Bij die frequenties kan er veel meer informatie tegelijkertijd worden verstuurd, waardoor hogere internetsnelheden mogelijk zijn. Technisch gezegd: de bandbreedte kan veel groter.

Wifi is als het ware één taart voor iedereen in huis. Als iemand een groter stuk taart wil, krijgen de anderen minder.

Files in huis

Een ander reden voor traag internet is dat in de meeste huizen maar één wifi-station is, die via radiostralen internet je huis in schiet. Die internetverbinding bestaat uit één radiosignaal dat gedeeld moet worden door alle apparaten. De huidige wifi kan onze vraag al snel niet meer aan, waardoor er in huis gegevens-files ontstaan.

„Wifi is als het ware één taart voor iedereen in huis”, legt Koonen uit. „Als iemand een groter stuk taart wil, krijgen de anderen minder.” Met meerdere apparaten in een huis wordt de wifi daarom snel traag, en soms krijg je niet eens verbinding. De hoogst mogelijke internetsnelheid van een goede wifi router (ongeveer 300 megabit per seconde) kan alleen gehaald worden als het internet maar één computer hoeft te bedienen en er geen muur staat tussen het apparaat en de router.

Meer wifi routers neerzetten lost dit probleem niet op. Radiostralen interfereren dan met elkaar, waardoor er storing ontstaat. Dit is te vergelijken met mensen die een gesprek voeren in een kamer. Als je met z’n tweeën bent, kun je elkaar prima verstaan. Zodra er meer mensen bij komen die ook allemaal met elkaar praten, wordt het steeds rumoeriger. Daardoor is het lastig om op te vangen wat de ander zegt.

Zelfs alleen thuis, maar in een volle woonwijk, kan dit een probleem zijn. De netwerken van buren zorgen dan voor de storing. Er zijn maar een tiental mogelijke kanalen om wifi op uit te zenden, dus je zit elkaar al snel in de weg. De enige oplossing is verhuizen naar een vrijstaand huis op het platteland of je muren beplakken met aluminiumfolie, dat de wifi-stralen van de buren tegenhoudt.

Helemaal zonder de huidige radiogolven-wifi zal het infrarood-internet niet kunnen.

Tenslotte kan radiostraling de werking van andere apparaten verstoren. Daarom kan het gebruik van wifi in operatiekamers en vliegtuigen zelfs gevaarlijk zijn. Infrarood-wifi heeft daar geen last van. Infraroodstralen gaan namelijk nergens doorheen. Niet door muren, niet door mensen, zelfs niet door kleding. Dat heeft ook andere grote voordelen. De buren kunnen niet meer meekijken. En de signalen van de buren vertragen het internet in eigen huis ook niet meer.

Infrarood-wifi naar het Eindhovense ontwerp hoef je zelfs in huis met niemand te delen. Iedereen krijgt namelijk zijn eigen lichtbundel, afkomstig van een lichtantenne. De antennes, bijvoorbeeld bevestigd aan het plafond, schieten gericht geconcentreerde smalle bundels infraroodstraling naar apparaten. Die interfereren niet en geven geen storing. De antennes krijgen hun signaal direct uit een (glas)vezelnet. Inderdaad, dat moet in de meeste huizen nog worden aangelegd.

Er zijn meerdere antennes nodig per kamer. „Als je rondloopt, er iemand in de straal komt staan, of je naar een andere kamer gaat, moet een andere antenne het overnemen”, zegt Koonen.

Zwaar verkeer

Helemaal zonder de huidige radiogolven-wifi zal het infrarood-internet niet kunnen. Om te laten weten waar de lichtbundel naartoe gestuurd moet worden, zendt je telefoon of laptop eerst een radiosignaal naar de antennes als hij verbinding wil. Op die manier houdt het systeem in de gaten waar je bent en welke antenne actief moet worden. Ook kunnen de infraroodstralen je telefoon niet bereiken als die in je binnenzak zit. Voor appjes en e-mailberichten zijn de gewone radiostralen dus nog steeds het meest geschikt. De voornaamste taak van de nieuwe wifi uit Eindhoven is om de huidige internetverbinding te ontlasten van zwaar verkeer, zoals het downloaden van films.

Koonen denkt dat de techniek, die inmiddels met patenten beschermd is, over ongeveer vijf jaar gebruikt kan worden als er voldoende in geïnvesteerd wordt. De eerste toepassingen ziet hij in de zakelijke markt: bijvoorbeeld in ziekenhuizen waar radiostraling voor storing kunnen zorgen of bij uitgeverijen en muziekstudio’s waar grote bestanden verstuurd worden, maar ook op vliegvelden waar veel mensen tegelijkertijd gebruik willen maken van de wifi.

„Wanneer door de zakelijke markt de omzet stijgt, zullen de prijzen dalen en wordt de techniek aantrekkelijk voor de consumentenmarkt”, hoopt Koonen.

    • Dorine Schenk