Le famose "cappellini di alluminio" non saranno più necessari, se qualcuno è preoccupato per la salute in uno spazio circostante saturo di onde radio. Le reti ottiche senza fili promettono di alleggerire il Wi-Fi negli ambienti chiusi, comprese le abitazioni. Questa nuova tecnologia non sostituirà la telefonia mobile e i tradizionali punti di accesso Wi-Fi, ma può risolvere il problema della mancanza di velocità per una serie di attività e risparmiare sul consumo energetico.
Una svolta nello sviluppo di sistemi di trasmissione dati ottica senza fili hanno comunicato ingegneri della Società Internazionale di Ottica e Fotonica (SPIE). Hanno sviluppato un chip compatto con un array di miniaturizzati laser a semiconduttore (VCSEL, Vertical-Cavity Surface-Emitting Laser), che utilizza la luce anziché le onde radio per la trasmissione dei dati. Nei test di laboratorio, il sistema ha raggiunto una velocità record di 362,7 Gbit/s, superando di gran lunga le capacità delle tradizionali reti Wi-Fi e cellulari.
È importante notare che l'efficienza energetica della soluzione proposta è risultata essere il doppio rispetto a quella della comunicazione radio: per un bit di informazione erano necessari circa 1,4 nJ, il che consentirà di ridurre significativamente il consumo energetico in condizioni di crescente carico sulle reti.
Alla base della tecnologia c'è un chip di meno di un millimetro con un array di laser in matrice 5×5, dove ogni elemento funziona in modo indipendente e trasmette un flusso di dati separato. Un sistema ottico speciale con micro-lenti forma la direzionalità di ciascun fascio, creando una rete uniforme di zone illuminate a una distanza di fino a due metri senza interferenze reciproche (l'esperimento è stato eseguito in un ambiente normale con il trasmettitore e il ricevitore distanziati di due metri).
La matrice di LED trasmittenti permette di servire contemporaneamente più utenti in un unico ambiente. La modulazione del segnale utilizzando diversi canali di frequenza ha garantito un'alta capacità di trasmissione—fino a 362,7 Gbit/s con 21 LED accesi su 25. La velocità di trasmissione poteva essere anche superiore, ma è stata limitata da un ricevitore ottico economico acquistato in negozio, utilizzato nell'esperimento.
Le dimensioni compatte del chip trasmettitore permettono di integrarlo in punti di accesso, lampade e ovunque, garantendo una connessione ad alta velocità nelle immediate vicinanze dell'utente. Se ci sono più utenti, in modalità multi-canale, ognuno di loro riceverà la propria parte di traffico ad alta velocità, come confermato nell'esperimento che ha organizzato quattro canali di comunicazione distinti con una capacità di trasmissione impressionante. In questo caso, la velocità di funzionamento di ciascun laser della matrice raggiungeva i 19 Gbit/s.
Gli sviluppatori sottolineano che la comunicazione ottica non è soggetta ai problemi di interferenza tipici delle frequenze radio, un aspetto particolarmente importante per ambienti affollati come uffici, ospedali, data center e spazi residenziali. Questa nuova tecnologia non sostituirà il Wi-Fi o la comunicazione mobile, ma li completerà, alleggerendo il carico principale dai componenti radiocomunicanti nelle aree chiuse. Aprirà la strada a reti wireless più veloci, sicure e ecologiche del futuro, dove Internet ad alta velocità per video, realtà virtuale e dispositivi IoT diventerà la norma con un consumo energetico minimo.
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Fonte: 3dnews.ru
