Forscher des Tokyo Science Center haben erfolgreich ein adaptives optisches Funkstromübertragungssystem auf Basis von Dual-Mode-Leuchtdioden (LEDs) entwickelt. Dieses System arbeitet kontinuierlich unter wechselnden Lichtverhältnissen und kann in Kombination mit künstlicher Intelligenz und Bilderkennungstechnologie mehrere IoT-Geräte stabil mit Strom versorgen.

Mit der zunehmenden Verbreitung von IoT-Anwendungen stoßen herkömmliche Stromversorgungsmethoden wie Batterien und Kabel an ihre Grenzen. Die optische Funkstromübertragung wandelt elektrische Energie in Lichtenergie um, die dann durch den Raum übertragen und von einem Photovoltaik-Empfänger wieder in elektrische Energie umgewandelt wird. Dies eröffnet einen neuen Weg zur Stromversorgung von Geräten. Bisherige Forschungen zur optischen Funkstromversorgung nutzen hauptsächlich Laserlösungen, die jedoch Sicherheitsrisiken für Augen und Haut berücksichtigen müssen. Optische Funkstromversorgungen mit LEDs bieten Vorteile hinsichtlich hoher Sicherheit, einfacher Steuerung und geringer Kosten. Bisherige Systeme zeigten jedoch Leistungsschwankungen bei der Übertragung über große Entfernungen und bei Änderungen des Umgebungslichts.

Ein Team um Professor Tomoyuki Miyamoto und Dr. Ming-Chih Chao vom Future Interdisciplinary Laboratory des Tokyo Science Center hat ein neuartiges adaptives optisches drahtloses Stromversorgungssystem entwickelt. Professor Miyamoto erklärte: „Unser entwickeltes adaptives Dual-Mode-System passt sich automatisch den Lichtverhältnissen in Innenräumen an und versorgt mehrere IoT-Geräte sicher und effizient mit Strom.“ Die Arbeit wurde am 24. Oktober 2025 in *Optics Express* veröffentlicht.

Das System passt die Größe des Lichtflecks mithilfe einer Doppellinsenstruktur an und reduziert so die Übertragungsverluste über größere Entfernungen. Ein verstellbarer Reflektor arbeitet mit einer Tiefenkamera zusammen und nutzt RGB- und Infrarotsensoren, um den Photovoltaik-Empfänger präzise zu lokalisieren und eine genaue Strahlausrichtung zu erreichen. Retroreflektierende Folien an den Empfängerkanten verbessern die Konturerkennung bei unterschiedlichen Lichtverhältnissen. In Kombination mit einem Single-Shot-Multi-Frame-Detektoralgorithmus kann das System mehrere Empfängerziele unterschiedlicher Größe und Entfernung schnell identifizieren.

Experimente zeigen, dass dieses optische drahtlose Stromversorgungssystem eine stabile Energieübertragung innerhalb einer Reichweite von fünf Metern ermöglicht und nahtlos zwischen hellen und dunklen Umgebungen umschalten kann. Dieses System bietet eine sichere und dynamische neue Lösung zur drahtlosen Stromversorgung von IoT-Geräten in intelligenten Fabriken, Privathaushalten und Innenräumen.

Weitere Informationen: Mingzhi Zhao et al., „Automatic Adaptive Optical Wireless Power Transmission for IoT: Day and Night Dual-Mode Charging“, *Optics Express* (2025). Zeitschrifteninformationen: *Optics Letters*