Funken ohne Sender: Stanford überträgt Daten mit dem Wärmerauschen der Umgebung
Ein Stanford-Team sendet Daten, ohne ein eigenes Funksignal zu erzeugen: Der Sender reflektiert oder schluckt natürliches Wärmerauschen. Ein Funksender kann bis zu 1.000-mal mehr Energie brauchen.
Archivbild · Foto: Cullen328 / Wikimedia Commons, CC BY-SA 3.0 (zugeschnitten und skaliert)
Forschende der Stanford University haben gezeigt, wie sich Daten mit dem allgegenwärtigen thermischen Rauschen übertragen lassen. Der Sender erzeugt kein eigenes Signal, sondern schaltet seine Antenne zwischen zwei Zuständen hin und her – offen und kurzgeschlossen – und reflektiert oder absorbiert so das Hintergrundrauschen. Der Empfänger verstärkt das reflektierte Rauschen und unterscheidet daran Nullen und Einsen. Die Studie erschien im Fachjournal PNAS.
Beide Geräte arbeiteten bei Raumtemperatur in einer abgeschirmten Testkammer. Mit einem aus den Experimenten abgeleiteten Kanalmodell steigerte das Team die Datenrate um das Hundertfache. „Wir haben ein System gebaut, das andere sehr leicht umsetzen könnten“, sagt Seniorautorin Zerina Kapetanovic. Ein herkömmlicher Funksender kann laut Stanford bis zu 1.000-mal so viel Energie für dieselbe Information benötigen.
Mögliche Anwendungen sehen die Forschenden bei medizinischen Geräten, in der Umweltsensorik und an astronomischen Observatorien. Als Nächstes will das Team mehrere Sender zu einem Netzwerk verbinden und das Verfahren in Umgebungen mit mehr Störungen außerhalb der Kammer testen.