Tek.no

Artikkel

Dette er teknologien som lar deg se tvers gjennom naboens vegg

Floppet i 2007, gjør nå comeback med noen helt spesielle egenskaper.

15 Jan 2015 15:58

Se for deg at du tar opp mobilen din, retter den mot veggen og får opp et bilde av hva som foregår bak veggen, inne hos naboen. Dette er en både skremmende og fascinerende tanke. Og noe som faktisk kan bli mulig i fremtiden.

Om det faktisk blir slik er en annen sak. Det er kanskje noen tilsynsmyndigheter som vil ha en finger med i spillet. Men teknologien er under utvikling. Ikke akkurat med mål om at du skal kunne spionere på naboen, men for eksempel å kunne se inn i kroppen som en erstatning for røntgenbilder. Eller for å kunne lete etter overlevende i en bygning som har kollapset.

Dette er en av mange tenkte situasjoner hvor den nye UWB-teknologien skal kunne komme bli nyttig. UWB står for Ultra-WideBand, som betyr ultra-bredbånd. Egentlig har teknologien eksistert i mange år, men det er først nå at teknologien begynner å tas i bruk kommersielt.

Du husker kanskje uttrykket UWB fra 2007, da trådløs USB ble lansert. Trådløs USB var den gang basert på UWB-teknologien og vi ble lovet overføringshastigheter på opptil 480 MBit/s. Men dessverre fungerte det ikke optimalt i praksis. Trådløs USB floppet, og de fleste av oss så aldri noe til dette.

Men UWB teknologien har flere bruksområder enn bare trådløs USB. Ett av disse er radarteknologi – og det norske selskapet Novelda er en veldig interessant aktør innenfor UWB-radar.

Sender ut på «alle radiokanaler»

UWB er en teknologi basert på radiobølger, som det var mye hype om fra begynnelsen av 2000-tallet. Myndigheten i USA åpnet i 2002 opp for ulisensiert bruk av radiofrekvensene mellom 3,1 til 10,6 GHz. Det eneste kravet var at man sendte ut mindre energi enn det som allerede ble regnet som støy, fra for eksempel TV-apparater eller støvsugere. UWB-teknologien passet perfekt til dette.

Slik kan en puls se ut når man tegner den. Foto: Shutterstock

På den tradisjonelle FM-radioen du har hjemme, så har hver radiokanal sin egen frekvens. For å velge radiokanal, stiller du inn hvilken frekvens du vil lytte til, for eksempel 96,3 MHz. Dette er bærefrekvensen. FM står for frekvensmodulert og betyr at selve lyden vi hører på radioen ligger lagret som små variasjoner i frekvensen rundt bærefrekvensen.

UWB derimot har ikke en bærefrekvens. Her sendes det ut en blanding av alle frekvensene mellom 3,1 GHz og 10,6 GHz. Dette kan høres ut som en veldig komplisert prosess, men man oppnår faktisk dette ganske enkelt ved å sende ut en ekstremt kort puls. Formen på denne pulsen avgjør hvilke frekvenser den består av.

I en slik puls ligger det ikke noe data. Men man kan sende data ved å sende mange slike pulser etter hverandre og legge inn forskjellig tidsrom mellom de. Digitale data består av 1'ere og 0'ere, som kan representeres ved et langt tidsrom eller et kort tidsrom mellom to pulser.

For å lage en radar med denne teknologien, sender man ut pulser og måler tiden det tar før pulsen returnerer. Ved å bruke tiden det tar for pulsen å reflekteres tilbake, kan man kombinere dette med hastigheten til pulsen – som er tilsvarende lysets hastighet – og regne ut lengden fra radaren til objektet.

Se hva som befinner seg bak en vegg

Siden UWB-teknologien er basert på radiobølger, så betyr det at pulsene som sendes ut kan gå igjennom vegger – akkurat på samme måte som at det trådløse nettverket ditt fungerer selv om du har lukket døra til et rom. Sender du en UWB-puls mot en murvegg, vil litt av energien til pulsen reflekteres tilbake, og resten vil fortsette igjennom veggen. Det som befinner seg på andre siden av veggen vil også reflektere noe av pulsen. Derfor kan du detektere både veggen og objekter som skulle befinne seg bak veggen – og på denne måten for eksempel «se» igjennom veggen til naboen.

Med denne metoden, vil du bare se avstanden til objektet bak veggen – og ikke et bilde. Men ved å plotte disse målingene på en liten skjerm i sanntid, vil du kunne se om det er noen som beveger seg bak veggen. Og dette kan være veldig nyttig informasjon, for eksempel når politiet må ta seg inn i et hus hvor de ikke helt vet hva som venter dem bak døren.

Norsk selskap måler pust på avstand

Teknologien er faktisk så nøyaktig at den kan detektere både pust og puls til en person på avstand – og da hjelper det ikke om personen bak døra prøver å sitte helt stille. Det norske selskapet Novelda er et av selskapene som jobber med denne teknologien. De har blant annet utviklet en pustesensor som ikke trenger å være i kontakt med kroppen. Dette kan være nyttig i helsesektoren for å overvåke pust og puls uten å måtte ha masse ledninger festet til kroppen.

Artikkelen fortsetter etter videoen.

Novelda utvikler og produserer smarte sensorer som kan detektere både pust, bevegelse, og hvor i rommet folk er. Teknologien deres er allerede kommersielt tilgjengelig og brukes blant annet for å måle snødybde i alpinanlegg eller for å finne mennesker som er fanget i nedraste bygninger.

Teknologien har de kalt XeThru, og noe av det som er spesielt med teknologien er at en og samme sensor kan brukes til mange forskjellige oppgaver – noe som gjør den veldig nyttig for fremtidens smarte hus. Den har blant annet følgende egenskaper:

  • Detekter om noen er i rommet Teknologien detekterer om noen er i rommet. Men fordi den er så nøyaktig at den til og med kan detektere pust, så vil den også detektere mennesker som for eksempel sover på sofaen eller sitter ved et skrivebord og jobber – slik at du ikke trenger å veive med armene for at den skal se at du er i rommet.
  • Finn avstanden til objektet
    Teknologien kan detektere avstand til objekter. Man kan tenke seg at sensoren for eksempel brukes på et museum for å gi besøkende informasjon om et spesielt utstillingsobjekt når de er et par meter unna. Dersom noen kommer for nærme, kan sensoren utløse en beskjed om å trekke litt tilbake.
  • Detekter bevegelse
    Å detektere bevegelse er noe sensoren er ekstremt god til. Den er så nøyaktig at den til og med kan detektere de små bevegelsene til brystet på en person som sitter helt stille, men puster.
  • Se igjennom materialer
    Siden sensoren benytter seg av radiobølger, kan sensoren også se igjennom materialer. Dermed er det mulig å bygge inn sensoren i en vegg, eller for eksempel bak et maleri på et museum.

På størrelse med et fyrstikkhode

Radarteknologi har eksistert i mange år. Allerede i 1886 viste fysikeren Heinrich Hertz at radiobølger kunne reflekteres fra objekter. Det som gjør UWB spennende for radarbruk, er at teknologien kan lages ekstremt liten – på størrelse med et fyrstikkhode – og med veldig lavt strømforbruk. Og fordi det i 2002 ble åpnet for fri bruk av disse frekvensene, så muliggjør det for veldig mange spennende nye dingsebomser. I tillegg er det mindre stråling fra denne teknologien enn en vanlig mobiltelefon.

Teknologien kan gjøres ekstremt liten. Dette er eksempel på en annen brikke med lignende størrelse. Foto: ZeptoBars [CC BY 3.0, via Wikimedia Commons

Siden teknologien kan bygges inn på en mikrobrikke på samme måte som andre integrerte kretser, så kan teknologien bli ekstremt billig i masseproduksjon. Og da begynner det å bli spennende. Man kan for eksempel se for seg at fremtidens mobiltelefoner får innebygd radar som kan gjøre en enkel helsesjekk ved å måle pust og puls. Eller kanskje den til og med får et kamera som kan gi deg et bilde av hva som befinner seg bak en vegg – noe som kan være veldig nyttig for å for eksempel finne rør i veggen, men veldig skummelt med tanke på at naboen kan kikke igjennom veggen din.

For det er ikke bare enkle avstandsmålinger som er mulig med UWB-radar. Det er ennå flere interessante utviklinger i vente. Flere jobber nemlig med å kombinere mange mini-radarer og på denne måten få et 3D-bilde av det som detekteres – for eksempel bak en vegg eller under bakken.

Finner miner i bakken

Håndholdt minedetektor. Foto: Elias Bakken

Nanoelektronikk-gruppen ved Universitetet i Oslo er en av de som forsker på dette. De har lang fartstid med UWB-teknologien, og det er fra denne gruppen selskapet Novelda oppstod. Et av områdene de jobber med er minedeteksjon.

Elias Bakken, som jobber med en doktorgrad ved gruppen, forteller til Tek.no at de allerede har resultater som viser at det er mulig å lage en håndholdt minedetektor, som ved masseproduksjon kan gjøres billig og distribueres rundt til mineutsatte områder.

Og det skjer også ting med 3D-avbildning med UWB-radar utenfor laboratoriene. Det israelske selskapet Camero Tech, er et av selskapene som allerede har utviklet et kommersielt system som bruker UWB-teknologi for å gi et enkelt 3D-bilde av hva som befinner seg bak en vegg. Et system som primært er rettet mot militær og politi.

Teknologien kommet for å bli

Selv om UWB for dataoverføring floppet den gangen, så fortsatte forskningen på UWB-radar. Noe av det mest spennende man kan få til med UWB-radar er fortsatt det som skjer på forskningsinstitusjoner rundt omkring. Og som med all annen teknologi tar det ofte litt tid fra man får til noe på et laboratorium, til vi kan se det i bruk i det daglige.

Derfor er det ekstra spennende at Novelda i desember fikk inn investorkapital på 12 millioner dollar for å fortsette kommersialiseringen av sin teknologi. Det var det statseide Investinor AS, som gikk inn som hovedinvestor. Dette gir gode indikasjoner på at teknologien er kommet for å bli.

Trådløs USB ble ikke noe av i 2007, men USB Implementers Forum (USB-IF) annonserte i mars i fjor at de hadde fullført en ny trådløs USB spesifikasjon. Denne gangen basert på flere forskjellige eksisterende trådløse teknologier, deriblant UWB, WiFi, WiGig. Kanskje blir det noe av denne gangen?

Mens vi venter på mobilkameraer som ser inn til naboen og trådløs USB, så kan du lære hvordan du overfører video trådløst til TV-en din her »

(Kilder: CNet.com, Novelda, Camero Tech, Businesswire.com, Wikipedia (1), Wikipedia (2), Apollon)

Les også
Slik får du bildet trådløst fra PC, mobil og nettbrett
Les også
Mobilen din er full av sensorer og «vet» mer enn du tror om omgivelsene
Les også
Slik skal teknologi gi det norske fotballandslaget det lille ekstra
Les også
Trådløs USB på vei
annonse

Les også