211service.com
Wi-Fi ar gaismas ātrumu
Bezvadu tīkls, kurā radioviļņu vietā tiek izmantota atstarotā infrasarkanā gaisma, ir pārraidījis datus pa gaisu ar ātrumu viens gigabits sekundē — sešas līdz 14 reizes ātrāk nekā ātrākais Wi-Fi tīkls. Šādi optiskie tīkli varētu nodrošināt ātrākus, drošākus sakarus un būtu īpaši piemēroti lietošanai slimnīcās, lidmašīnās un rūpnīcās, kur radiofrekvenču pārraide var traucēt navigācijas iekārtām, medicīnas ierīcēm vai vadības sistēmām. Vēl viena iespējama lietojumprogramma ir bezvadu tīkla izveide mājas kinozālēm; sistēma, kas pārraida datus ar ātrumu 1,6 gigabiti sekundē, varētu pārraidīt divus atsevišķus augstas izšķirtspējas televīzijas kanālus telpā, kas pārsniedz jebkuras esošās radiosistēmas joslas platumu.
Spilgta gaisma : šī eksperimentālā sistēma var pārsūtīt datus ar vienu gigabitu sekundē. Datu pārsūtīšanai tiek izmantots infrasarkanais lāzers (melnā ierīce labajā pusē).
Penn State absolvents Jarir Fadlullah un Mohsens Kavehrads , elektrotehnikas profesors un universitātes Informācijas un komunikāciju tehnoloģiju pētniecības centra direktors, uzbūvēja un pārbaudīja eksperimentālo sistēmu. Viņu uzstādīt nosūtīja datus pa istabu, modulējot infrasarkanās gaismas staru, kas tika fokusēts uz griestiem, un uztverot atspulgus, izmantojot īpaši modificētu fotodetektoru. Pāris saka, ka viņu mērījumi liecina, ka sistēma varētu atbalstīt datu pārraides ātrumu, kas ievērojami pārsniedz vienu gigabitu sekundē, ko viņi pašlaik apgalvo.
Šī, iespējams, būs nākamās paaudzes bezvadu sakaru tehnoloģija, saka Dženjuaņs Daniels Sju , elektrotehnikas profesors Kalifornijas Universitātē Riversaidā. Xu ir arī direktors UC-Light centrs , pētnieku konsorcijs, kas strādā pie bezvadu optiskajiem sakariem dažādās UC pilsētiņās. Gaisma nodrošinās lielāku datu pārraides ātrumu nekā radio frekvences, un RF jau ir ļoti pārslogots spektrs.
Kavehrad saka, ka optiskie bezvadu tīkli varētu arī piedāvāt mazāku traucējumu un lielāku drošību nekā radiofrekvences tīkli. Lai gan radio signāli iziet cauri sienām un durvīm, gaisma to nedara, padarot frekvenču atkārtotu izmantošanu un apgrūtinātu pārraides pārtveršanu. Viņš arī atzīmē, ka atšķirībā no radiofrekvencēm visas gaismas spektra apgabals - infrasarkanais, redzamais un ultravioletais - visā pasaulē nav regulēts. Tas varētu atvieglot optisko bezvadu tīklu komercializāciju.
Pētnieki ir pētījuši iekštelpu optiskos sakarus kopš 1970. gadu beigām, kad IBM Cīrihes inženieri izveidoja pirmo darba sistēmu. Tehnoloģija nīkuļoja, jo internets vēl bija sākumstadijā un nebija pieprasījuma pēc bezvadu platjoslas sistēmām, lai gan interese pēdējos gados ir palielinājusies.
Kavehrad demonstrācija ir līdz šim lielākais ātrums, kāds ir demonstrēts iekštelpu bezvadu optiskajam tīklam, saka Valensija M. Džoiners , Tufta universitātes elektrotehnikas un datortehnikas docents. Viņa atzīmē, ka īpaši svarīgi ir pārraides attālumi, ko viņš un Fadlullah sasniedza, un izkliedētās gaismas izmantošana, nevis punkta-punkta optiskā sistēma. Viņa saka, ka ir daudz izaicinājumu, demonstrējot iekštelpu optisko signālu ātrgaitas iespējas. Tas, ka viņš spēja demonstrēt viena gigabita sekundē sistēmu ar izkliedētu gaismu, ir ārkārtīgi nozīmīgs. Tas krasi samazina raiduztvērēja sistēmas sarežģītību.
Kavehrads un Fadlullah izveidoja eksperimentālo sistēmu, izmantojot mazjaudas infrasarkano lāzeru, lai novērstu iespējamos acu vai ādas bojājumus. Viņi fokusēja gaismu caur objektīvu, radot elipsveida plankumu uz griestiem; pēc tam viņi izmantoja augstas jutības gaismas detektoru, ko sauc par lavīnas fotodiodi, lai uztvertu no griestiem atstaroto gaismu. Viņi izmantoja plastmasas hologrāfisko lēcu, lai savāktu pietiekami daudz atstarotās gaismas no griestu vietas un fokusētu to uz fotodiodes aktīvo zonu. Izmantojot objektīvu, Fadlullah un Kavehrad varēja pārraidīt viena gigabita sekundē optisko signālu telpā, kas ir aptuveni astoņus metrus gara un četrus metrus plata.
Brīvas vietas optiskie tīkli iepriekš tika izmantoti platjoslas datu pārraidīšanai lielos attālumos, taču lāzeru lielā jauda un nepieciešamība pēc skaidras redzamības līnijas un ārkārtīgi precīzas raidītāja un uztvērēja izlīdzināšanas ir ierobežojusi to lietderību. Mazjaudas, izkliedētās gaismas pieeja, ko izvēlējās Kavehrad un Fadlullah, neprasa tik precīzu izlīdzināšanu un ir daudz praktiskāka iekštelpu komunikācijām. Kavehrad saka, ka viņu sistēmai jādarbojas redzamai un ultravioletajai gaismai, kā arī infrasarkanajam starojumam.
Uzņēmumi, piemēram, Intel , InterDigital , Siemens , Sony , Samsung , Mitsubishi , un Sanjo visi veic pētījumus par optiskajiem bezvadu tīkliem, saka Kavehrad un Xu. Vairāki no šiem uzņēmumiem ir biedri Infrasarkano datu asociācija (IrDA) , nozares organizācija, kas izstrādā infrasarkano bezvadu sakaru tehniskos standartus. IrDA nesen paziņoja par GigaIR standartu ļoti maza diapazona, redzamības līnijas infrasarkano staru sakaru saitēm, kas darbojas ar vienu gigabitu sekundē. Un IEEE 802.15 darba grupa, kas nosaka bezvadu personālo tīklu standartus, strādā, lai izveidotu standartus bezvadu tīkliem, kas izmanto redzamo gaismu, saka Fadlullah.
Kavehrad saka, ka ir jānotiek daudz inženierijas, pirms optiskie bezvadu tīkli kļūst par realitāti. Viņš un Fadlulla savā eksperimentālajā sistēmā izmantoja lāzerus, raidītājus un uztvērējus, kas nebija paredzēti saziņai; visam šim aprīkojumam jābūt optimizētam datu tīklam. Tomēr Kavehrad saka, ja balto gaismas diožu izstrāde iekštelpu apgaismojumam turpināsies pašreizējā tempā, trīs gadu laikā vajadzētu būt iespējai praktiskiem bezvadu optiskajiem tīkliem. Galvenie ierobežojošie faktori būs nozares un to politika, kā arī patērētāju pieprasījums, viņš saka.