Imec presenteert ultrabreedband communicatiechip voor VR en neurologisch onderzoek

LEUVEN, 24 februari 2022 — Imec, ‘s werelds meest toonaangevende onderzoeks- en innovatiehub op het vlak van nano-elektronica en digitale technologie, heeft een chip ontwikkeld die wel eens een enorme impact zou kunnen hebben op de manier waarop we in de toekomst ultrabreedbandtechnologie (UWB) zullen gebruiken.

De nieuwe chip is met zijn oppervlakte van amper 0,155mm² kleiner dan een rijstkorrel, en haalt recordsnelheden tot 1.66 gigabit per seconde (Gb/s). Dat is vijftigmaal sneller dan de snelheden die door de huidige UWB-standaard worden ondersteund. Het onderzoek van imec leert dat ultrabreedbandtechnologie veel meer toepassingsmogelijkheden heeft dan tot nog toe werd aangenomen, en bijvoorbeeld gebruikt zou kunnen worden om VR-brillen aan te sturen. Ook neurologisch onderzoek door middel van hersenprobes zou hiermee zijn voordeel kunnen doen. Dankzij deze doorbraak zou ultrabreedband op termijn een geduchte concurrent van wifi-technologie kunnen worden – omwille van de voordelen die UWB brengt op het vlak van energie-efficiëntie, chipoppervlakte en installatie.

Vandaag wordt onder meer een beroep gedaan op draadloze UWB-technologie om auto’s veilig en vanop korte afstand te openen of te sluiten – zonder dat je daarvoor de sleutel uit je jaszak hoeft te halen. Maar ook voor het nauwkeurig lokaliseren van goederen wordt ultrabreedband tegenwoordig frequent gebruikt.

Volgens onderzoekers is het potentieel ervan echter veel groter. Zij zijn ervan overtuigd dat de technologie ook uitermate geschikt is voor het ondersteunen van toepassingen waarbij veel data over een heel korte afstand verstuurd moeten worden – en dat zo energie-efficiënt mogelijk.

Nieuwe chip exploiteert het on(der)benutte potentieel van UWB

Imecs nieuwe impulsradio ultrabreedband (IR-UWB) – of kortweg ‘UWB’ – chip heeft een oppervlakte van slechts 0,155mm² en koppelt een laag vermogen (van minder dan 10 milliwatt) aan topsnelheden tot 1,66Gb/s. Dat is meer dan 50 keer sneller dan wat mogelijk is met de huidige UWB-standaard. Gemiddeld verbruikt de chip amper 5.8 picojoule per bit, wat veel minder is dan de concurrerende wifitechnologie. En dat heeft dan weer als voordeel dat je de batterijen van zo’n UWB-oplossing minder snel moet vervangen.

Van augmented & virtuele realiteit (AR/VR) tot neurologisch onderzoek

“Deze veelbelovende resultaten tonen aan dat UWB inderdaad in staat is om een brede waaier aan nieuwe toepassingen te faciliteren, zoals de volgende generatie AR/VR-brillen. Maar ook neurologisch onderzoek door middel van hersenprobes zou hiermee op termijn zijn voordeel moeten kunnen doen, door draadloze telemetriesystemen bijvoorbeeld toe te laten neurale meetdata in real time door te sturen naar een centrale verwerkingseenheid”, zegt Christian Bachmann, UWB-programmamanager bij imec.

“Voor dat soort applicaties zou UWB wel eens een geduchte concurrent kunnen worden van de wifitechnologie die vandaag meestal gebruikt wordt – maar die een grotere chipoppervlakte inneemt, minder energie-efficiënt is, en tegelijk ook veel complexer is qua installatie”, besluit hij.

Meer onderzoek – en de inbreng van het internationale UWB-standaardisatiecomité – zijn nu nodig om deze doorbraak te vertalen in concrete producten. Maar bedrijven en instellingen die het potentieel van ultrabreedband, en de mogelijke toepassingen ervan, ondertussen verder willen exploreren, kunnen zich alvast aansluiten bij imecs UWB R&D- en partnerprogramma.

Imecs nieuwe IR-UWB chip wordt voorgesteld en gedemonstreerd tijdens de Internationale Solid-State Circuits Conferentie (ISSCC) '22. Meer details op www.isscc.org

Als onafhankelijk onderzoekscentrum verbindt imec zich ertoe zijn expertise in te zetten om de feiten rond technologie en innovatie helder en objectief weer te geven, en zo de maatschappij te helpen ze te begrijpen en te plaatsen.