Proslulá „hliníková čepice“ již nebude potřeba, pokud se někdo obává o zdraví v přeplněném rádiovlnami okolním prostoru. Bezdrátové optické sítě slibují uvolnit Wi-Fi v uzavřených prostorách, včetně domácností. Nová technologie nevytlačí mobilní komunikaci a tradiční Wi-Fi body, ale může vyřešit problém nedostatku rychlosti pro řadu úloh a ušetřit na spotřebě energie.
O průlomu ve vývoji systémů bezdrátového optického přenosu dat oznámili inženýři Mezinárodní společnosti pro optiku a fotoniku (SPIE). Vyvinuli kompaktní čip s uspořádáním miniaturizovaných polovodičových laserů (VCSEL, Vertical-Cavity Surface-Emitting Laser), který k přenosu dat využívá světlo místo rádiových vln. V laboratorních testech systém dosáhl rekordní rychlosti 362,7 Gb/s, což výrazně překonává možnosti tradičních Wi-Fi a mobilních sítí.
Důležité je, že energetická účinnost navrhovaného řešení byla dvakrát vyšší než u rádiové komunikace: na jeden bit informace zbylo přibližně 1,4 nJ, což umožní výrazně snížit spotřebu energie v podmínkách rostoucí zátěže na sítích.
Základem technologie je čip o velikosti méně než milimetr se souborem laserů ve formě matice 5×5, kde každý prvek pracuje nezávisle a přenáší samostatný datový tok. Speciální optický systém s mikročočkami formuje směrování každého paprsku, vytvářející rovnoměrnou síť osvětlených zón do vzdálenosti až dvou metrů bez vzájemných rušení (experiment byl proveden v běžné místnosti s umístěním vysílače a přijímače na dva metry).
Matice vysílacích LED diod umožňuje současně obsluhovat několik uživatelů v jednom prostoru. Modulace signálu s využitím mnoha frekvenčních kanálů zajistila vysokou propustnost — až 362,7 Gb/s při provozu 21 z 25 LED diod. Rychlost přenosu mohla být ještě vyšší, byla však omezena dostupným fotopřijímačem zakoupeným v obchodě, který byl použit v experimentu.
Kompaktní rozměry vysílacího čipu umožňují jeho integrování do přístupových bodů, osvětlení a téměř kdekoli, což zajišťuje vysokorychlostní připojení v bezprostřední blízkosti uživatele. Pokud je více uživatelů, pak v multilinkovém režimu každý z nich získá svou část vysokorychlostního provozu, což bylo potvrzeno experimentálně během organizace čtyř samostatných komunikačních kanálů s ohromující propustností. Přitom rychlost práce každého z laserů matice dosáhla 19 Gb/s.
Vývojáři zdůrazňují, že optické spojení není náchylné k problémům s interferencí, které se týkají radiových frekvencí, což je obzvlášť důležité pro nabitá místa — kanceláře, nemocnice, datová centra a obytné prostory. Nová technologie nenahradí Wi-Fi ani mobilní spojení, ale doplní je, čímž sníží hlavní zátěž z rádiových komponentů sítě uvnitř budov. Otevře dveře rychlejším, bezpečnějším a ekologicky šetrným bezdrátovým sítím budoucnosti, kde vysokorychlostní internet pro video, virtuální realitu a IoT zařízení se stane normou při minimální spotřebě energie.
Zdroj:
Zdroj: 3dnews.ru
