Eind vorig jaar opende KU Leuven op de Technologiecampus Gent een hoogtechnologische, multifunctionele infrastructuur ‘Techtile’. Daar zal experimenteel onderzoek plaatsvinden rond de nieuwste communicatie-, lokalisatie- en sensortechnologieën. “De hoeveelheid informatie die we dagelijks draadloos versturen stijgt exponentieel, hier bekijken we hoe die tendens zo energiezuinig mogelijk kan.”
Tekst Laurens Fagard – foto Wim Kempenaers
Als je er middenin staat, zou je nietsvermoedend denken dat je je tussen doodgewone houten wanden bevindt die bestaan uit 140 modulaire tegels. De vernuftige hoogstandjes zijn aan de achterzijde te bespeuren. Aan elke houten tegel is elektronica verbonden die communiceert met elkaar en nauwgezette indoor plaatsbepalingen doet.
Die specifieke constructie werd in oktober vorig jaar plechtig omgedoopt tot ‘Techtile’, een experimenteerruimte die vorm kreeg op de Technologiecampus Gent van de KU Leuven. Hier werken een 20-tal onderzoekers, doctoraatstudenten en professoren van de onderzoeksgroep DRAMCO (volmondig Design and Research of Aerial Embedded Devices and Cool Other Stuff), waaronder prof. Liesbet Van der Perre.
6G-pioniers
“Techtile is ontstaan vanuit de noodzaak om alles rond de nieuwste communicatie-, lokalisatie- en sensortechnologie uit te testen. Er is immers al geruime tijd de opvatting dat hoe meer ontvangst- en zendpunten je hebt, hoe meer informatie je kan capteren. Indoor plaatsbepaling, een van de technologieën waar we op focussen, teert op grote hoeveelheden data waardoor ambigue signalen kunnen optreden. Dan is redundantie belangrijk in dit verhaal, met name hoe meer informatie je hebt, hoe beter je zaken kan uitsluiten.”
“Maar ook diversiteit van de datapunten is belangrijk om een beter beeld op de realiteit weer te geven. Eenmaal die twee voorwaarden zijn ingelost, verhoogt de betrouwbaarheid van systemen aanzienlijk. Voor een voetbalwedstrijd waarbij je even het beeld kwijt bent, is dat nog net aanvaardbaar maar een zelfrijdende wagen die een fractie van een seconde het signaal kwijt is, kan ergere gevolgen hebben. Dat zijn allemaal vereisten die bij de shift naar 6G-communicatie een grote rol spelen. Waar men bij 5G nog gebruik maakt van grote antennes op centrale plaatsen, zullen de volgende generaties van draadloze communicatie eerder decentraal draaien om net die signalen onafhankelijker van elkaar te maken.”
Ook al is de uitrol van 5G de komende jaren nog volop aan de gang, achter de coulissen wordt dus in Techtile ijverig gezocht naar toepassingen van 6G-netwerken. “China en Zuid-Korea staan al veel verder in de ontplooiing op grote schaal. In Europa zijn er dan weer onderling tussen landen grote verschillen op te merken. In de uitrol blinken we misschien niet uit, maar in het onderzoek naar 5G op wereldvlak deed Europa dan weer wel mee vanop de eerste rij. Die ambities zijn voor 6G minstens even hoog.”
Robotbutler
De nieuwe generatie draadloze communicatie heeft volgens Liesbet veel mogelijkheden waar haar team mee aan de slag kan. “Doordat de datapunten veel meer verspreid zijn, kunnen we de afstand voor het versturen van informatie ook drastisch verkleinen. Zo kunnen we het energieverbruik enorm beperken en dat is een enorme troefkaart in de klimaattransitie. De voorbije tien jaar is het mobiele dataverkeer immers tot 300 keer groter geworden en dat zal in de toekomst exponentieel blijven stijgen.”
“Een deel van dat vraagstuk proberen we nu ook disruptief aan te pakken met toestellen die geen batterij hebben. Ze kunnen net genoeg energie opslaan om naar behoren te functioneren. Zulke toepassingen bestaan vandaag al, maar niet voor geavanceerde devices. Denk aan labels voor kledingstukken om diefstal te voorkomen of een kredietkaart waar je contactloos mee kan betalen. Dat zijn eenvoudige mechanismen die werken op een zeer korte afstand. Wij onderzoeken of je die afstand kan vergroten zodat het voor logistieke doeleinden interessant wordt. In een ziekenhuis gebeurt het regelmatig dat er materiaal verloren gaat en dat zou je met passieve tags kunnen verhelpen.”
Techtile probeert de toestellen zelfs in die mate intelligent te maken zodat ze weten waar ze contactloos kunnen opladen. “We hebben een robot geprogrammeerd die energie kan overbrengen naar andere toestellen. Het is zoals een butler die de koffie komt brengen (lacht). Op die manier heb je minder de noodzaak om overal stopcontacten te plaatsen want alles kan draadloos. Maar ook hier is het weer belangrijk om te kijken naar de afstand want hoe groter die is, hoe minder energie-efficiënt uiteraard.”
We hebben een robot geprogrammeerd die energie kan overbrengen naar andere toestellen. Het is zoals een butler die de koffie komt brengen”
prof. Liesbet Van der Perre, Techtile
Open source-generatie
De experimenteerruimte is niet louter bedoeld voor intern gebruik maar wordt opengesteld naar de buitenwereld. “Met KU Leuven zijn we betrokken in een aantal consortia en voor de grote 6G-netwerken zitten we in een Europees project met onder meer Ericsson en NXP. Zij leren veel uit ons onderzoek, maar tegelijk krijgen ook wij input over welke richting we uit kunnen gaan. Indoor plaatsbepaling is bijvoorbeeld een uitdaging waar veel bedrijven die bezig zijn met supply chain vragen over hebben. Samen met hen bekijken we hoe we zulke systemen van passieve tags kunnen voorzien aan een zo laag mogelijk vermogen.”
“Die samenwerking met de industrie is cruciaal. Naast financiële steun van de Vlaamse overheid voor bepaalde projecten, leverde Niko ons elektronica en deed Onsemi een duit in het zakje met andere componenten. Naast een stukje visibiliteit zien zij ook het belang ervan in dat wij als academische instelling de arbeidskrachten van morgen opleiden met de modernste technologie. Bovendien zijn ze ook benieuwd naar welke disruptieve systemen hun businessmodel mogelijks kunnen ontwrichten en welke opportuniteiten dat kan creëren.”
(lees verder onder de foto)
“Ook vanuit de academische hoek hebben we convergentie over bepaalde visies. Tijdens de opening hebben we zelfs collega-onderzoekers van UGent en UC Louvain mogen ontvangen en rondleiden. Vlaanderen is al een klein speelveld waarin de financiering voor onderzoeksprojecten behoorlijk competitief is. Ik hoop dat we in de toekomst nog meer de krachten kunnen bundelen. De jonge generatie in ons team is op dat vlak een voortrekker. Zij delen kennis met elkaar zonder verpinken en zien daar verder weinig graten in. De hele Techtile-constructie die met het open source-project WikiHouse gebouwd werd en veel van de elektronische ontwerpen in het testbed, zijn daar een sprekend voorbeeld van.”
Technologietrots
Dat de aanstormende technologie het leven van de mens erop vooruit gaat helpen, is in een universitaire Technologiecampus een understatement van jewelste te noemen. Toch ziet Liesbet hier en daar nog boeiende uitdagingen. “De complexiteit is niet te onderschatten. Een decentraal systeem waarin alles in verbinding staat met elkaar is nu eenmaal moeilijker te beheren dan enkele centrale controllers.”
“Naast de technologie an sich zie ik nog veel potentieel in hoe je de brede laag van de bevolking kan blijven betrekken. Er is nu een architecte die van start gaat met een interdisciplinair doctoraat waarin ze probeert om technologie attractief en interactief te maken. Een toerist zou op die manier gebruik kunnen maken van een camera die normaal ingesteld is om een stadsplein te monitoren. Een foto vanuit een uniek perspectief zou zomaar kunnen. In dat soort creatieve mogelijkheden geloof ik enorm.”
“Mensen vinden de technologische vooruitgang steeds meer voor de hand liggend en zijn misschien minder geïnteresseerd in wat erachter schuilt. De magie van een oud radiotoestel is wat verdwenen. Hedendaagse sensoren of kleine computertjes beschouwen we niet langer als iets esthetisch. Integendeel, we willen technologie liefst zo goed mogelijk wegsteken. Mensen willen een Wifi-router in hun kelder of garage terwijl die eigenlijk het best functioneert in het midden van je huis. Wie weet worden zulke dingen binnen enkele jaren terug pronkstukken?”, besluit ze.
Wil je jouw bedrijf innovatiever maken? Of ben je op zoek naar hoe je jouw processen kan digitaliseren? Ontdek hier hoe Voka Oost-Vlaanderen je kan ondersteunen in de weg naar de toekomst.
