Wetenschap

De verbeelding beloond

Met weinig meer dan een fantastische toekomstvisie, toevertrouwd aan het papier, viel prof.dr. Alle-Jan van der Veen een van de felbegeerde Vici-prijzen van NWO ten deel.

Met de 1,25 miljoen euro wil de ‘excellente wetenschapper’ diep gaan nadenken over mogelijkheden en onmogelijkheden van ultra wideband technology.

,,Stel je een technologie voor die het volgende kan”, zo ging het onderzoeksvoorstel van prof.dr. Alle-Jan van der Veen ronkend van start. Wat volgde was een visionair toekomstperspectief: alle leerlingen in een klas zullen tegelijkertijd mobiel kunnen internetten, alle rondslingerende spullen in je huis zullen terug te vinden zijn door een eigen miniradiozendertje dat hun positie verraadt en auto’s op de snelweg zullen fluks computernetwerkjes vormen, om elkaar te waarschuwen voor gevaarlijke situaties of nieuwe maximumsnelheden. ,,Dit alles, en nog meer”, onthulde het stuk, ,,is de belofte van ‘ad hoc netwerken’, en ultra wideband technology.”

Een reclamebureau of Discovery Channel zou zich er niet voor hoeven schamen. Maar bij een subsidieaanvraag voor 1,25 miljoen euro van NWO, Nederlands officiële overheidsfinancier van wetenschappelijk onderzoek, verwacht je toch iets wetenschappelijkers. ,,Tsja”, erkent antenne- en ontvangerspecialist Van der Veen, hoogleraar bij de faculteit Informatietechnologie en Systemen, ruiterlijk. ,,Maar het is nu eenmaal de kunst om het zó op te schrijven dat het de mensen van de commissie aanspreekt.”

Het resultaat lijkt Van der Veen gelijk te geven. Zijn voorstel hoort bij de vier techniekvoorstellen die door NWO beloond werden met een Vici-subsidie van 1,25 miljoen euro, te besteden aan twee aio’s, een postdoc en wat apparatuur.

Van der Veens voorstel wordt overigens na de wervende eerste alinea’s langzaam serieuzer. Zo krijgen wel al gauw te horen wat ultra wideband technologie (UWB) nou eigenlijk ís, behalve de veelgehypte opvolger van de opvolger van het zendsysteem Umts (bekend van de miljardenveilingen en de dreigende flop).

Bij bekende radiotoepassingen, van kortegolfontvanger tot gsm en Umts, wordt nog steeds één dragerfrequentie gebruikt als kanaal om de informatie door te sturen. Maar UWB zendt heel korte pulsen uit, legt de hoogleraar uit, van minder dan een miljardste seconde, die een extreem brede band in het frequentiespectrum innemen.

De informatie zit in de precieze timing van de puls, en kan oplopen tot meerdere megabytes per seconde. Precies wat je nodig hebt voor snel mobiel internet en andere droomtoepassingen. Een mooi plan dus, maar niemand weet nog of UWB werkt.

Cocktailparty

En er zijn haken en ogen. Zoals de synchronisatie: hoe zorg je dat een zender precies in die miljardste seconde dat het erop aankomt opgepikt wordt door een ontvanger die dan net even openstaat? En er is het ‘cocktailparty-probleem’: hoe pik je als een converserende receptiebezoeker de juiste pulsen uit een kakofonie van andere pulsen, en ruis van andere toepassingen? Daar komt ook nog bij dat de pulsen onderweg vervormen en op allerlei manieren gereflecteerd worden door obstakels. Eén puls kan zo misschien wel tienmaal bij de antenne arriveren.

In dat soort problemen gaat een boel wiskunde zitten, is Van der Veens ervaring. Een deel van de oplossing is vermoedelijk een truc waarin Van der Veen zich al eerder gespecialiseerd heeft: gebruik niet één, maar een batterij antennes. Door de signalen van de antennes gewiekst bij elkaar op te tellen, is het signaal uit bepaalde richtingen, bijvoorbeeld die van een stoorzender, uit te doven. ,,Dat wordt al toegepast, bijvoorbeeld in radiosterrenwachten”, zegt Van der Veen. ,,Een extraatje daarbij is dat je de richting van de afzender kunt uitpeilen.”

En voilà, daar volgen meteen de droomtoepassingen. Om nog eens wat uit de kast te halen: apparaten in uw huis zullen voortaan zonder kabeltjes met elkaar praten, maar met zendertje.

Met weinig meer dan een fantastische toekomstvisie, toevertrouwd aan het papier, viel prof.dr. Alle-Jan van der Veen een van de felbegeerde Vici-prijzen van NWO ten deel. Met de 1,25 miljoen euro wil de ‘excellente wetenschapper’ diep gaan nadenken over mogelijkheden en onmogelijkheden van ultra wideband technology.

,,Stel je een technologie voor die het volgende kan”, zo ging het onderzoeksvoorstel van prof.dr. Alle-Jan van der Veen ronkend van start. Wat volgde was een visionair toekomstperspectief: alle leerlingen in een klas zullen tegelijkertijd mobiel kunnen internetten, alle rondslingerende spullen in je huis zullen terug te vinden zijn door een eigen miniradiozendertje dat hun positie verraadt en auto’s op de snelweg zullen fluks computernetwerkjes vormen, om elkaar te waarschuwen voor gevaarlijke situaties of nieuwe maximumsnelheden. ,,Dit alles, en nog meer”, onthulde het stuk, ,,is de belofte van ‘ad hoc netwerken’, en ultra wideband technology.”

Een reclamebureau of Discovery Channel zou zich er niet voor hoeven schamen. Maar bij een subsidieaanvraag voor 1,25 miljoen euro van NWO, Nederlands officiële overheidsfinancier van wetenschappelijk onderzoek, verwacht je toch iets wetenschappelijkers. ,,Tsja”, erkent antenne- en ontvangerspecialist Van der Veen, hoogleraar bij de faculteit Informatietechnologie en Systemen, ruiterlijk. ,,Maar het is nu eenmaal de kunst om het zó op te schrijven dat het de mensen van de commissie aanspreekt.”

Het resultaat lijkt Van der Veen gelijk te geven. Zijn voorstel hoort bij de vier techniekvoorstellen die door NWO beloond werden met een Vici-subsidie van 1,25 miljoen euro, te besteden aan twee aio’s, een postdoc en wat apparatuur.

Van der Veens voorstel wordt overigens na de wervende eerste alinea’s langzaam serieuzer. Zo krijgen wel al gauw te horen wat ultra wideband technologie (UWB) nou eigenlijk ís, behalve de veelgehypte opvolger van de opvolger van het zendsysteem Umts (bekend van de miljardenveilingen en de dreigende flop).

Bij bekende radiotoepassingen, van kortegolfontvanger tot gsm en Umts, wordt nog steeds één dragerfrequentie gebruikt als kanaal om de informatie door te sturen. Maar UWB zendt heel korte pulsen uit, legt de hoogleraar uit, van minder dan een miljardste seconde, die een extreem brede band in het frequentiespectrum innemen.

De informatie zit in de precieze timing van de puls, en kan oplopen tot meerdere megabytes per seconde. Precies wat je nodig hebt voor snel mobiel internet en andere droomtoepassingen. Een mooi plan dus, maar niemand weet nog of UWB werkt.

Cocktailparty

En er zijn haken en ogen. Zoals de synchronisatie: hoe zorg je dat een zender precies in die miljardste seconde dat het erop aankomt opgepikt wordt door een ontvanger die dan net even openstaat? En er is het ‘cocktailparty-probleem’: hoe pik je als een converserende receptiebezoeker de juiste pulsen uit een kakofonie van andere pulsen, en ruis van andere toepassingen? Daar komt ook nog bij dat de pulsen onderweg vervormen en op allerlei manieren gereflecteerd worden door obstakels. Eén puls kan zo misschien wel tienmaal bij de antenne arriveren.

In dat soort problemen gaat een boel wiskunde zitten, is Van der Veens ervaring. Een deel van de oplossing is vermoedelijk een truc waarin Van der Veen zich al eerder gespecialiseerd heeft: gebruik niet één, maar een batterij antennes. Door de signalen van de antennes gewiekst bij elkaar op te tellen, is het signaal uit bepaalde richtingen, bijvoorbeeld die van een stoorzender, uit te doven. ,,Dat wordt al toegepast, bijvoorbeeld in radiosterrenwachten”, zegt Van der Veen. ,,Een extraatje daarbij is dat je de richting van de afzender kunt uitpeilen.”

En voilà, daar volgen meteen de droomtoepassingen. Om nog eens wat uit de kast te halen: apparaten in uw huis zullen voortaan zonder kabeltjes met elkaar praten, maar met zendertje.

Redacteur Redactie

Heb je een vraag of opmerking over dit artikel?

delta@tudelft.nl

Comments are closed.