Comunicaciones de luz visible (VLC), y comunicaciones ópticas en general, captó el interés del profesor Marcos Katz cuando él y su equipo demostraron por primera vez en 2017 una red inalámbrica híbrida reconfigurable que explotaba tecnologías de radio y VLC. La red cambió sin problemas de radio a óptica, o viceversa, según el estado de los canales, información de contexto, políticas locales y otros.

"VLC es una gran tecnología complementaria a la radio, "Dice Katz." Sus ventajas únicas incluyen alta seguridad y privacidad, sin problemas de compatibilidad electromagnética, soporte para altas velocidades de datos, todas las características clave necesarias para 6G ". Estas características resultan útiles en su último desafío de investigación, las comunicaciones a través de tejidos biológicos.

El equipo de Katz ha demostrado recientemente cómo se puede utilizar la luz para transmitir datos desde y hacia dispositivos corporales como los implantes. "Estamos utilizando luz del infrarrojo cercano para transmitir datos a través de tejidos biológicos, "Dice Katz." En estas longitudes de onda, la propagación de la luz en el interior de los tejidos biológicos es más favorable, aunque transmitir datos a través de biotissues es un gran desafío ".

Con el banco de pruebas el equipo puede utilizar diferentes tipos de parámetros, como esquemas de modulación y potencia de transmisión. "Hemos realizado todos los experimentos con fantasmas ópticos fabricados artificialmente, así como con huesos reales y muestras de carne fresca, "Dice Katz." Los fantasmas ópticos utilizados en los experimentos se han desarrollado aquí en la Universidad de Oulu ". Actualmente, no hay planes para mediciones in vivo, pero el equipo cumple estrictamente con la normativa que define la potencia luminosa máxima permitida por milímetro cuadrado en tejido humano.

Recientemente, algunos autores han propuesto el uso de la luz para enlaces muy cortos, en el rango de unos pocos milímetros, por ejemplo, para comunicaciones con dispositivos debajo de la piel. "Hemos demostrado mediante experimentos que podemos aumentar el alcance considerablemente a varios centímetros, permitiendo las comunicaciones con dispositivos profundamente implantados, así como entre dispositivos corporales, "Dice Katz. Él prevé que la comunicación directa entre los dispositivos implantados y los dispositivos extracorporales también es posible, incluso cuando estos nodos están a metros del cuerpo.

Si bien los resultados iniciales muestran velocidades de datos de decenas de kbps, el uso de estructuras de múltiples fuentes / receptores como MIMO y esquemas de modulación avanzados puede aumentar la velocidad considerablemente. También es posible utilizar comunicaciones pulsadas para aumentar el rango de comunicación en el tejido. La luz también tiene la ventaja principal de que se puede utilizar sin preocupaciones sobre la exposición a la radiofrecuencia y la privacidad. Katz dice. Previamente, Las comunicaciones por radio se han utilizado principalmente para transferir información a dispositivos implantados.

Terceros o usuarios malintencionados pueden, en principio, bloquear enlaces de comunicaciones, escucha las señales, y acceder a los dispositivos. Investigaciones recientes también muestran que los marcapasos y desfibriladores comerciales pueden ser pirateados, lo que finalmente ha llevado a retiradas masivas de dispositivos. Comunicaciones basadas en luz, por otra parte, es local, lo que prácticamente evita los intentos de piratería remota, Katz señala.

El equipo está mejorando continuamente la configuración de la medición. Las próximas capacidades incluyen un control preciso de la temperatura de las muestras. "Planeamos continuar con las mediciones extensivas para poder caracterizar los tejidos biológicos como un medio para las comunicaciones inalámbricas, "Dice Katz". Según los resultados, podremos desarrollar modelos de canales y diseñar transmisores y receptores optimizados para el canal. También planeamos comparar las comunicaciones ópticas y de radio en biotejidos ".

Katz tiene un claro objetivo a largo plazo. "En el futuro, Podremos llevar a cabo funciones clave de TIC médicas como diagnósticos, tratamiento, Comunicación inalámbrica, activación, inhibición y monitoreo de actividades celulares y otras mediante la explotación de un sistema basado en luz único y altamente seguro, ", Dice Katz." Una vez que entendemos los biotissues como el medio de transmisión, podemos diseñar una cadena de comunicación completa adaptada a él ".