Chiếc cửa sổ khiêm tốn đang trải qua quá trình biến đổi căn bản nhất kể từ khi phát minh ra kính. Sự hội tụ của công nghệ truyền thông ánh sáng nhìn thấy (VLC) và kỹ thuật lắp kính tiên tiến đang chuyển sangcửa ra vào và cửa sổvào các nút truyền dữ liệu tốc độ cao, có khả năng cung cấp kết nối Internet trực tiếp thông qua ánh sáng đi vào hoặc đi qua chúng. Bước đột phá này định vị cửa sổ không chỉ đơn thuần là một yếu tố kiến trúc mà còn là một thành phần tích cực tham gia vào cơ sở hạ tầng kỹ thuật số của các tòa nhà và thành phố thông minh.
Nền tảng kỹ thuật dựa trên Li-Fi (Độ trung thực của ánh sáng), truyền dữ liệu bằng cách điều chỉnh các nguồn sáng LED ở tần số mà mắt người không thể nhận thấy, với tốc độ trong phòng thí nghiệm vượt quá 200 Gbps và phổ ánh sáng khả kiến cung cấp băng thông rộng hơn khoảng 10.000 lần so với toàn bộ phổ tần số vô tuyến. Việc áp dụng Li-Fi trong cửa sổ đã đi theo hai con đường song song. Giải pháp đầu tiên, được minh họa bằng Bridge XC Flex của pureLiFi, sử dụng ánh sáng hồng ngoại vô hình để cung cấp băng thông rộng gigabit đối xứng qua kính cửa sổ-vừa truyền dữ liệu vừa truyền tải điện không dây lên tới 25 watt từ các thiết bị trong nhà đến ngoài trời-mà không cần bất kỳ hệ thống cáp hay cài đặt chuyên nghiệp nào. Hệ thống này hoạt động trên các tấm kính-đơn, đôi và ba, bao gồm lớp phủ-Low{13}}E tiết kiệm năng lượng và mang lại mức độ bảo mật cấp quân sự-vì ánh sáng không thể xuyên qua tường, khiến kết nối hầu như không bị phát hiện và gây nhiễu.
Con đường thứ hai thậm chí còn mang tính biến đổi hơn: các nhà nghiên cứu tại Đại học Khoa học và Công nghệ King Abdullah (KAUST) đã phát triển hệ thống kính thông minh sử dụng-cửa chớp tinh thể lỏng tế bào kép để tự điều chỉnh ánh sáng mặt trời, mã hóa dữ liệu thành ánh sáng tự nhiên đi vào phòng. Bằng cách thay đổi nhanh chóng độ phân cực của ánh sáng mặt trời xuyên qua kính, hệ thống tạo ra các luồng dữ liệu nhị phân mà camera của điện thoại thông minh có thể phát hiện được, trong khi chỉ tiêu thụ 1 watt điện năng-ít hơn nhiều so với bộ định tuyến Wi-Fi truyền thống. Trong khi đó, một nhóm từ Đại học Milano-Bicocca và CNR-Ino đã tạo ra cửa sổ quang điện đầu tiên được trang bị khả năng tiếp nhận VLC, sử dụng bộ tập trung năng lượng mặt trời phát quang chấm lượng tử có thể thu năng lượng mặt trời đồng thời nhận dữ liệu không dây từ nguồn đèn LED, hoạt động đáng tin cậy ngay cả dưới ánh sáng mặt trời trực tiếp.
Những tác động của ngành đang-có ảnh hưởng sâu rộng. Đối với các nhà cung cấp dịch vụ viễn thông, Li-dựa trên cửa sổ sẽ loại bỏ nút thắt cài đặt "cuối{4}}dặm"-như khoan xuyên tường, chạy cáp và cử kỹ thuật viên lành nghề-có khả năng cắt giảm chi phí thu hút người đăng ký tới 40%. Đối với chủ sở hữu tòa nhà, Li-Fi tích hợp sẽ biến đổi mọicửa ra vào và cửa sổxuất hiện trong một điểm truy cập kết nối tiềm năng, cho phép tích hợp IoT liền mạch, các thiết bị thông minh tự cấp nguồn và mạng không bị nhiễu trong các môi trường mà tần số vô tuyến bị hạn chế hoặc tắc nghẽn, chẳng hạn như bệnh viện, máy bay và cơ sở công nghiệp.
Vì các tiêu chuẩn Li-Fi chẳng hạn như mạng IEEE 802.11bb hoàn thiện và mạng 6G kết hợp giao tiếp bằng ánh sáng nhìn thấy được nên vai trò của cửa sổ trong hệ sinh thái kỹ thuật số sẽ chỉ mở rộng. cáccửa ra vào và cửa sổtừng đóng khung cách nhìn đơn giản của chúng ta về thế giới giờ đây đang trở thành thấu kính mà qua đó chúng ta kết nối với thế giới, biến ánh sáng mặt trời thành băng thông.
