Una investigación fotónica revela el potencial de la RA/RV e IoT de próxima generación

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Dec 14, 2023, 10:00 ET

Optica Foundation Challenge invita a los equipos de investigación a encontrar soluciones para los problemas tecnológicos emergentes de la actualidad

Se otorgará un total de USD $200.000 para abordar las apremiantes demandas tecnológicas actuales del consumidor
Uso de sensores ópticos inteligentes para IoT
Ofrecer realidad virtual y aumentada más realistas

WASHINGTON, 14 de diciembre de 2023 /PRNewswire/ -- Optica Foundation publicó hoy información más detallada sobre la investigación en tecnología de la información financiada por el Optica Foundation Challenge 2023. Los investigadores Zaijun Chen, de la Universidad del Sur de California, EE. UU., y Alejandro Vélez-Zea, de la Universidad de Antioquía, Colombia, propusieron enfoques novedosos para abordar el flujo de datos e información en tecnologías centradas en el consumidor.

"El creciente uso de tecnologías de consumo 'inteligentes' y realidad aumentada y virtual está agotando el ancho de banda e impulsando simultáneamente el deseo de mejores experiencias", afirmó Ulrike Woggon, miembro del Comité de Selección del Desafío. "Los Dres. Chen y Vélez-Zea están introduciendo formas únicas e innovadoras de abordar estos problemas al reducir la carga de la red y crear interacciones más fluidas y entornos realistas".

Ambas labores de investigación están respaldadas por una subvención de USD $100.000 de Optica Foundation, y Chen y Vélez-Zea utilizarán estos fondos para avanzar en su trabajo de las siguientes maneras:

Sensores ópticos inteligentes para IoT

Zaijun Chen, Universidad del Sur de California, EE. UU.
Aceleración de la detección óptica de bordes con aprendizaje profundo fotónico
Resumen ejecutivo de investigación

Se prevé que el gasto mundial en Internet de las Cosas (IoT) alcance los USD $806.000 millones este año, un aumento del 10,6% respecto de 2022, con una tasa de crecimiento anual compuesto (CAGR) del 10,4% hasta 2027. Estos notorios aumentos se traducen en la demanda de redes, y las redes ópticas de detección actuales demuestran un gran consumo de energía, tráfico de datos y larga latencia que crean obstáculos para los nuevos requerimientos.

Ahora, el trabajo de Zaijun Chen, de la Universidad del Sur de California, EE. UU., apunta a la promesa de sensores ópticos inteligentes que combinan procesadores de redes neuronales ópticas con detección óptica para lograr una solución más eficiente. En el proceso existente de hoy, las señales ópticas deben convertirse al dominio eléctrico como parte del flujo de información. Chen propone un nuevo sensor óptico inteligente que puede detectar y procesar señales ópticas sin la necesidad de conversión, lo que reduce el consumo de energía, la latencia, el tráfico de datos y la huella del sensor en órdenes de magnitud.

"Este es un nuevo campo de estudio", señaló Chen. "Estamos intentando detectar y combinar la óptica y la electrónica con el aprendizaje automático óptico para procesar la información de manera más eficaz y eficiente. Es un enfoque único para un problema existente".

En tres meses, Chen espera tener un prototipo del primer dispositivo sensor inteligente listo para pruebas y, a partir de ahí, comenzará a entrenarlo con modelos de aprendizaje automático que respondan a necesidades específicas de IoT.

Holografía más realista para RA/RV

Alejandro Vélez-Zea, Universidad de Antioquía, Colombia
Realidad aumentada holográfica multicapa con dispositivos digitales de microespejos: canalización de contenidos e implementación del sistema
Resumen ejecutivo de la investigación

El panorama de la realidad aumentada/realidad virtual (RA/RV) ha experimentado un rápido aumento: los cascos independientes han tenido una tasa de crecimiento anual compuesto (CAGR) del 57,5%, y se espera que para 2027 el mercado alcance los 30,3 millones de unidades a nivel mundial. Pero a medida que estos productos proliferan, sus usuarios se vuelven más sofisticados y buscan experiencias más realistas, lo que impulsa los avances tecnológicos.

La investigación de Alejandro Vélez-Zea de la Universidad de Antioquía, Colombia, busca satisfacer esa demanda. En la actualidad, los cascos de realidad virtual se basan principalmente en dos imágenes planas que dan la impresión de 3D, pero el cerebro sabe que no es verdaderamente una experiencia inmersiva. Al aplicar una serie de espejos que pueden girar a velocidades muy altas para cambiar la dirección de la luz entrante, Vélez-Zea propone una experiencia más completa y auténtica. Mediante el uso de dispositivos digitales de microespejos (DMD), Vélez-Zea y su equipo crearán un moderno entorno de RA/RV que es menos costoso que las ofertas existentes.

"Me apasiona mucho la próxima revolución en la tecnología de RA/RV y cómo presentamos información utilizando la luz para mostrar el mundo real", compartió Vélez-Zea. "Nuestro objetivo es hacer posible una nueva generación de soluciones de realidad aumentada mucho más asequibles".

Vélez-Zea tiene la intención de desarrollar un sistema prototipo para demostrar las capacidades de la realidad aumentada holográfica, pero ese trabajo comienza por probar algoritmos para mejorar las limitaciones de los DMD. En seis meses, él y su equipo esperan finalizar el diseño del prototipo y luego centrarse en formas de optimizar la experiencia y reducir el tamaño del dispositivo para posibilitar una mayor portabilidad.

Estas iniciativas de investigación fueron posibles gracias a las subvenciones del Optica Foundation Challenge. Este desafío fue concebido para fomentar en los profesionales en etapas tempranas de su carrera un pensamiento no convencional y proporcionar capital semilla para investigar hipótesis en las áreas de medioambiente, salud e información. Cada beneficiario recibió USD $100.000 para explorar sus ideas y tomar medidas para abordar problemas globales críticos. Los beneficiarios ya comenzaron a trabajar en dichos proyectos y esperan informar resultados iniciales en 2024. Para obtener más información, visite optica.org/Challenge.

Acerca de Optica
Optica (anteriormente OSA), Advancing Optics and Photonics Worldwide es la sociedad dedicada a promover la generación, aplicación, archivo y difusión de conocimientos en este campo. Fundada en 1916, es la organización líder para científicos, ingenieros, profesionales del sector de los negocios, estudiantes y otros interesados en la ciencia de la luz. Las prestigiosas publicaciones, reuniones, recursos en línea y actividades presenciales de Optica generan descubrimientos, conforman aplicaciones de la vida real y aceleran los logros científicos, técnicos y educativos. Descubra más en Optica.org.

Acerca de Optica Foundation
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FUENTE Optica Foundation