Descripción general del sistema, ilustrando que los grupos de elementos radiativos infrarrojos dispuestos en el techo generan múltiples vigas enfocadas dirigidas a varias posiciones en el plano focal. Crédito: Sharadhi Gunathilake y Malin Premaratne
La conectividad ya no es un lujo: es la columna vertebral de cómo vivimos, trabajamos y nos movemos por el mundo. Desde casas inteligentes hasta tecnología portátil, confiamos en redes inalámbricas fuertes y perfectas. Pero con los sistemas tradicionales de radiofrecuencia como Wi-Fi y Bluetooth que alcanzan sus límites en el espectro y la precisión, es hora de replantes. ¿Qué pasaría si pudiéramos usar la luz para comunicarnos en interiores, precisamente, silencioso y eficiente?
Esa es la visión detrás de nuestra última investigación. Hemos desarrollado un sistema de comunicación inalámbrica óptica interior (OWC) que utiliza vigas infrarrojas finamente enfocadas para ofrecer conexiones de rayo y sin interferencias, mientras reduce drásticamente el uso de energía. Imagine una red donde cada dispositivo obtiene su propio haz invisible de luz, dirigido como un centro de atención, sin el desorden y el caos de las señales inalámbricas tradicionales. Nuestra investigación se publica en el IEEE Open Journal of the Communications Society.
Un techo más inteligente: matrices dentro de matrices
En el corazón de nuestra innovación se encuentra un concepto inteligente: una “matriz gradual dentro de una matriz gradual”. Imagine pequeños grupos de emisores infrarrojos dispuestos dentro de una cuadrícula más grande a través de un techo. Estos grupos trabajan juntos, adaptándose en tiempo real para formar vigas inteligentes y enfocadas dirigidas directamente a los usuarios como se ilustra en la figura anterior. Al igual que los sistemas cuánticos que contienen múltiples posibilidades a la vez, nuestro sistema utiliza este diseño en capas para habilitar conexiones simultáneas y estables para múltiples usuarios.
Aún más impresionante, cada clúster puede reconfigurarse en subslusters, lo que permite un control preciso y la orientación dinámica de dispositivos individuales. Este avance permite una entrega de datos segura y consistente en espacios llenos de gente, sin ninguna señal que pise otra.
Solo lo que necesitas, cuando lo necesitas
Para que nuestro sistema sea realmente eficiente, diseñamos un método de control inteligente que determina exactamente qué partes del techo deben estar activas en un momento dado. Utilizando la optimización avanzada de objetivos múltiples con relajación dispersa, nuestro algoritmo activa solo los grupos necesarios para mantener conexiones equilibradas y libres de interferencias.
En lugar de iluminar todo el techo, nuestro sistema alimenta selectivamente los emisores adecuados para servir a los usuarios de manera efectiva y de manera justa, ahorrando energía mientras aumenta el rendimiento. Esto no solo hace que el sistema sea más verde, sino que también allana el camino para un servicio justo y consistente, incluso en entornos densamente poblados.
Un futuro más brillante para la inalámbrica interior
Al combinar vigas de luz precisas, hardware adaptativo y control inteligente, nuestro sistema redefine lo que puede ser la conexión inalámbrica interior. Ya sea en oficinas, hospitales, centros comerciales o hogares inteligentes, este enfoque reduce la huella de carbono digital al tiempo que ofrece un rendimiento mejor en su clase.
Hemos demostrado que con la visión y la tecnología correctas, el futuro de la conexión inalámbrica no solo se ve brillante, es un rayo con potencial.
Esta historia es parte del diálogo de Science X, donde los investigadores pueden informar los resultados de sus artículos de investigación publicados. Visite esta página para obtener información sobre el diálogo de Science X y cómo participar.
Más información: Sharadhi Gunathilake et al, enfoque de haz múltiple escalable avanzado para redes inalámbricas ópticas interiores con grupos radiativos IR, IEEE Open Journal of the Communications Society (2025). Doi: 10.1109/ojcoms.2025.3559376
BIOS:
Sharadhi Gunathilake obtuvo su B.Sc. en ingeniería electrónica y de telecomunicaciones (con honores de primera clase) de la Universidad de Moratuwa, Sri Lanka en 2017. Después de cinco años de experiencia en la industria de las telecomunicaciones, actualmente es candidata a doctorado y miembro del Laboratorio de Computación y Simulaciones Avanzadas en el Departamento de Ingeniería de Sistemas Eléctricos y Computativos, Universidad Monash, Australia, bajo la supervisión de la Premaratne de Malin. Sus intereses de investigación incluyen comunicación inalámbrica óptica y diseño de algoritmo de formación de haz de matriz en fase.
Malin Premaratne recibió el B.Sc. Licenciado en Matemáticas, Be Grado (Hons.) En Ingeniería Eléctrica y Electrónica, y el Ph.D. Licenciatura de la Universidad de Melbourne en 1995, 1995 y 1998, respectivamente. De 1998 a 2000, se desempeñó en el Laboratorio de Investigación de Photonics, Universidad de Melbourne, donde dirigió el proyecto de amplificador óptico CRC y colaboró con Telstra, Australia y Hewlett Packard, EE. UU. De 2001 a 2003, consultó para empresas prominentes, incluidas Cisco, Lucent Technologies, Telstra, Ericsson, Siemens, VPI Systems, Telcordia Technologies, Ciena y Tellium. Desde 2004, ha dirigido el programa de investigación en aplicaciones informáticas de alto rendimiento a simulaciones de sistemas complejos con el Laboratorio Avanzado de Computación y Simulación, Universidad de Monash, Clayton, donde es un profesor completo. Se desempeñó como vicepresidente de la Junta Académica con la Universidad de Monash de 2017 a 2022. Además, es un distinguido científico visitante con el Laboratorio de Propulsión de Jet de la NASA, Caltech, y profesor de la Universidad de la Universidad de Melbourne de la Universidad de Melbourne, y visitante de la Universidad Australiana de la Universidad de California en Los Ángeles, Universidad de Rochester, Rochester, USA, Ny, y Oxford. Con más de 300 documentos de revistas y dos libros en su crédito, ha presentado el modelado y la simulación de dispositivos ópticos en las principales reuniones internacionales, escuelas e instituciones científicas en los Estados Unidos, Europa, Asia y Australia. Ha sido editor asociado de APL Quantum, IEEE Photonics Technology Letters, IEEE Photonics Journal y Optica’s Journal < i>Avances en óptica y fotónica. Además, es un miembro elegido de IEEE (FIEEE), Optica (Foptica), SPIE (FSPIE), el Instituto de Física del Reino Unido (FINSTP), la Institución de Ingeniería y Tecnología del Reino Unido (FIET) y el Instituto de Ingenieros de Australia (FIEAUST).
Cita: un techo lleno de vigas: cómo la luz está reemplazando el Wi-Fi en el interior (2025, 5 de junio) Recuperado el 5 de junio de 2025 de https://techxplore.com/news/2025-06-ceiling-full-wi-fi-indoors.html
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