Internetul viitorului ar putea folosi lumina în locul undelor radio, promite o viteză de zece ori mai mare și un consum energetic redus. Cercetătorii din domeniul tehnologiei de comunicații explorează noi modalități de a depăși limitele actualelor rețele Wi-Fi și celulare. Sistemul propus folosește lumina, mai exact lasere semiconductoare, pentru a transmite date. Această abordare promite o lățime de bandă mai mare, evitare interferențelor și o eficiență îmbunătățită.
Tot mai mulți utilizatori și dispozitive se conectează simultan la internet, punând presiune pe infrastructura existentă. Frecvențele radio devin aglomerate, interferențele cresc, și consumul de energie este ridicat. Soluția vine din comunicarea optică fără fir, care utilizează lumina pentru a transmite informații. Această tehnologie este gândită în special pentru spațiile interioare, unde numărul de utilizatori conectați este mare.
Un cip minuscul, dar puternic
Inima noului sistem o constituie un cip de mici dimensiuni, mai mic de un milimetru, care găzduiește o matrice de 25 de lasere semiconductoare, cunoscute sub numele de VCSEL. Fiecare laser funcționează independent și transmite propriul flux de date, ceea ce înseamnă că sistemul poate procesa informații prin mai multe canale simultan. Capacitatea totală este multiplicată prin funcționarea simultană a mai multor lasere.
Cipul poate fi fabricat cu ajutorul tehnicilor standard utilizate în industria semiconductorilor, ceea ce înseamnă că producția sa este fezabilă și nu necesită investiții masive în noi tehnologii. Datorită dimensiunii reduse, acest cip poate fi integrat în dispozitive compacte, precum punctele de acces sau chiar telefoane mobile.
Teste de succes cu viteze record
Echipa de cercetare a testat sistemul pe o distanță de doi metri. În cadrul acestor teste, 21 din cele 25 de lasere au fost activate. Fiecare laser a reușit să transmită date cu viteze cuprinse între 13 și 19 gigabiți pe secundă. Viteza totală combinată a atins impresionanta valoare de 362,7 Gbps, demonstrând potențialul tehnologiei.
Performanța a fost limitată doar ușor de detectorul comercial utilizat în experiment. Cercetătorii sugerează că, cu receptoare mai avansate, vitezele ar putea fi și mai mari. Un alt avantaj important este posibilitatea de a direcționa cu precizie fasciculele de lumină, oferind conexiuni dedicate pentru mai mulți utilizatori în aceeași încăpere.
Lumina, un avantaj fără interferențe
Utilizarea mai multor fascicule simultan ridică problema interferențelor, care pot afecta negativ calitatea transmisiei. Echipa de cercetare a rezolvat această problemă prin utilizarea unui sistem de microlentile care modelează și direcționează precis fiecare fascicul de lumină.
Testele au arătat o distribuție uniformă a luminii de peste 90% la o distanță de doi metri. Astfel, fiecare fascicul poate fi alocat unui utilizator sau dispozitiv diferit din aceeași încăpere. Într-un test cu patru fascicule simultane, toate conexiunile au fost stabile, cu o rată combinată de aproximativ 22 Gbps, fără interferențe semnificative.
Pe lângă viteza impresionantă, noile tehnologii bazate pe lumină promit și eficiență energetică. Sistemul consumă cu jumătate din energia necesară pentru funcționarea tehnologiilor Wi-Fi de ultimă generație în condiții similare. Eficiența energetică a devenit o prioritate, mai ales în contextul în care numărul dispozitivelor conectate crește.
Cercetătorii subliniază faptul că noua tehnologie nu este concepută pentru a înlocui complet tehnologiile Wi-Fi sau cele celulare existente. Scopul este de a le completa, oferind o soluție pentru traficul intens din spațiile interioare și de a descongestiona sistemele radio. În viitor, astfel de sisteme ar putea fi integrate în tavane, corpuri de iluminat sau puncte de acces, oferind conexiuni rapide și eficiente pentru mulți utilizatori simultan.
