Bell Labs möchte bestehende Glasfasern in einen vernetzten Sensor verwandeln

Jun 04, 2023

16. Mai 2023 von Stacey Higginbotham 2 Kommentare

Diese Geschichte wurde ursprünglich am Freitag, dem 12. Mai, in meinem wöchentlichen Newsletter veröffentlicht. Um den Newsletter zu erhalten, melden Sie sich hier an.

Manchmal ist das beste Werkzeug das, das Sie bereits haben. Und bei Sensoren kann das Hinzufügen neuer Algorithmen zu vorhandenen Daten dazu beitragen, völlig neue Informationen zu liefern. Aus diesem Grund erwägt Nokias Bell Labs-Abteilung den Einsatz von Glasfaserkabeln als neuen Sensortyp.

Mikael Mazur, ein technischer Mitarbeiter bei Bell Labs, sagte, er wolle die vorhandenen Glasfaserkabel entlang des Meeresbodens, in Gebäuden und an Telefonmasten als Sensor verlegen, um Temperaturänderungen, Wetter und Erdbeben – sogar – zu erkennen bauliche Veränderungen an Gebäuden.

Glasfaserkabel werden heute bereits als Sensoren verwendet, entlang von Rohrleitungen verlegt und in Gebäuden verlegt, aber wie Mazur erklärte, sind die Eigenschaften, die Fasern zu einem guten Sensor machen, genau das Gegenteil von denen, die Fasern zu einem guten Telekommunikationsmaterial machen. Fasersensoren reagieren äußerst empfindlich auf Positionsänderungen und Vibrationen. Daher nutzen Telekommunikationsunternehmen umfangreiche digitale Signalverarbeitung, um sicherzustellen, dass das Signal der über das Kabel fließenden Daten vom Rauschen der Umgebung um das Kabel getrennt ist.

Aber Mazur möchte einen Weg finden, die vorhandenen Glasfaserkabel (und alle neuen, die für die Kommunikation verlegt werden) als Sensor zu nutzen, ohne seine Fähigkeit zur Datenübertragung zu beeinträchtigen. Beispielsweise könnten die den Ozean überspannenden Unterseekabel zu einem Werkzeug für Geophysiker werden, die versuchen, das nächste Erdbeben oder den nächsten Tsunami vorherzusagen. Oder sie könnten wertvolle Informationen über Meeresströmungen oder Tiefseetemperaturen liefern.

In Gebäuden könnten Glasfasern eingesetzt werden, um strukturelle Veränderungen und durch Vibrationen verursachte Schäden zu erkennen, während in der Nähe von Bahngleisen verlegte Glasfasern Schäden an Gleisen und sogar die Durchfahrt von Zügen erkennen könnten.

Aber wenn es um die Sensorik geht, sind die kilometerlangen Glasfaserstränge, die derzeit in der Telekommunikation verwendet werden, zu lang. Das Senden von Daten mithilfe von Licht über große Entfernungen erfordert den Einsatz optischer Repeater, die die Daten bei nachlassender Übertragung auffangen und weitersenden. Stellen Sie sich das wie einen Staffellauf vor, der mit Licht und Elektronik durchgeführt wird und bei dem die Datenpakete als Staffelstab dienen. Sensorwerte können in diesem Relais nicht weitergegeben werden.

Es gibt noch andere Herausforderungen. Tatsächlich steht diese Forschung noch am Anfang. Mazur und Bell Labs haben ein 524 Kilometer langes Lufttestkabel zwischen Göteborg und Karlstad in Schweden gebaut, um einige der Sensorfunktionen von Kommunikationsfasern zu testen. Die Ergebnisse dieser Tests stellte er im März vor. Allerdings kann die Forschung von Bell Labs in der realen Welt Einzug halten oder auch nicht, und Mazur hat meine Fragen zum Zeitpunkt und zum Einsatz an die optische Geschäftseinheit von Nokia weitergeleitet.

Wenn die Sensorik als Teil einer Kommunikationsverbindung eingesetzt wird, ist unklar, wie Sensordaten in Erkenntnisse umgewandelt und mit interessierten Parteien geteilt werden. Im Allgemeinen geht es Kommunikationsunternehmen vor allem darum, Bits über ein Netzwerk zu übertragen, und nicht darum, was uns das Netzwerk sonst noch sagen kann.

Möglicherweise würden Regierungs- oder Unternehmenskunden einen Vertrag mit einem Glasfaserunternehmen abschließen, um die Telekommunikationsinfrastruktur für ihr eigenes Unternehmen zu nutzen. Es ist noch zu früh, sich darüber Sorgen zu machen, aber es ist ein Problem, das meiner Meinung nach gut wäre. Mehr Sensorik, insbesondere auf der Grundlage der von uns bereits eingesetzten Ausrüstung, ist eine gute Sache.

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