I proverbiali "cappelli di stagnola" non saranno più necessari per chiunque sia preoccupato per la propria salute in ambienti saturi di radiazioni. Le reti ottiche wireless promettono di alleviare la congestione del Wi-Fi negli spazi interni, comprese le abitazioni. Questa nuova tecnologia non sostituirà le reti cellulari e i tradizionali hotspot Wi-Fi, ma potrebbe risolvere il problema della velocità insufficiente per determinate attività e consentire un risparmio energetico.
Una svolta nello sviluppo dei sistemi di trasmissione dati ottica senza fili segnalati Gli ingegneri della Società Internazionale di Ottica e Fotonica (SPIE) hanno sviluppato un chip compatto con una matrice di laser a semiconduttore miniaturizzati (VCSEL, o laser a emissione superficiale a cavità verticale), che utilizza la luce anziché le onde radio per trasmettere dati. Nei test di laboratorio, il sistema ha raggiunto una velocità record di 362,7 Gbps, superando significativamente le capacità delle tradizionali reti Wi-Fi e cellulari.
È importante sottolineare che l'efficienza energetica della soluzione proposta è risultata doppia rispetto a quella delle comunicazioni radio: un bit di informazione consuma circa 1,4 nJ, il che ridurrà significativamente il consumo energetico a fronte di un carico di rete crescente.
La tecnologia si basa su un chip di dimensioni inferiori a un millimetro con una matrice 5x5 di laser, ciascun elemento operante in modo indipendente e in grado di trasmettere un flusso di dati separato. Un sistema ottico specializzato con microlenti modella la direzione di ciascun raggio, creando una griglia uniforme di zone illuminate a una distanza massima di due metri senza interferenze reciproche (l'esperimento è stato condotto in una stanza tipica con trasmettitore e ricevitore distanti due metri).
Una matrice di LED trasmettitori consente di fornire un servizio simultaneo a più utenti in un'unica stanza. La modulazione del segnale tramite canali di frequenza multipli ha garantito un throughput elevato, fino a 362,7 Gbps con 21 dei 25 LED in funzione. La velocità di trasmissione avrebbe potuto essere ancora maggiore, ma è stata limitata dal fotorivelatore commerciale utilizzato nell'esperimento.
Le dimensioni compatte del chip di trasmissione consentono di integrarlo in punti di accesso, lampadine e ovunque, fornendo comunicazioni ad alta velocità in prossimità dell'utente. In presenza di più utenti, in modalità multicanale, ciascuno riceverà la propria quota di traffico ad alta velocità, come confermato da un esperimento che ha permesso di stabilire quattro canali di comunicazione separati con un throughput notevole. La velocità operativa di ciascuno dei laser a matrice ha raggiunto i 19 Gbps.
Gli sviluppatori sottolineano che la comunicazione ottica non è soggetta ai problemi di interferenza tipici delle radiofrequenze, aspetto particolarmente importante per ambienti congestionati come uffici, ospedali, data center ed edifici residenziali. La nuova tecnologia non sostituirà il Wi-Fi o le comunicazioni mobili, ma le integrerà, alleggerendo il carico sui componenti delle reti radio negli ambienti interni. Aprirà la strada a reti wireless del futuro più veloci, sicure ed ecocompatibili, 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
