211service.com
„Wi-Fi“ šviesos greičiu
Belaidis tinklas, kuriame vietoj radijo bangų naudojama atspindėta infraraudonoji šviesa, perdavė duomenis per orą vieno gigabito per sekundę greičiu – nuo šešių iki 14 kartų greičiau nei greičiausias „Wi-Fi“ tinklas. Tokie optiniai tinklai galėtų užtikrinti greitesnį, saugesnį ryšį ir būtų ypač tinkami naudoti ligoninėse, orlaiviuose, gamyklose, kur radijo dažnių perdavimas gali trikdyti navigacijos įrangą, medicinos prietaisus ar valdymo sistemas. Kita galima programa yra belaidis tinklas namų kino teatrams; sistema, perduodanti duomenis 1,6 gigabito per sekundę greičiu, galėtų transliuoti du atskirus didelės raiškos televizijos kanalus visoje patalpoje, o pajėgumas viršija bet kurios esamos radijo sistemos pralaidumą.
Ryški šviesa : Ši eksperimentinė sistema gali perduoti duomenis vienu gigabitu per sekundę. Duomenims perduoti naudojamas infraraudonųjų spindulių lazeris (juodas įrenginys dešinėje).
Penn State absolventas Jariras Fadlullah ir Mohsenas Kavehradas , elektrotechnikos profesorius ir universiteto Informacinių ir ryšių technologijų tyrimų centro direktorius, sukonstravo ir išbandė eksperimentinę sistemą. Jų sąranka siuntė duomenis per kambarį, moduliuodamas infraraudonųjų spindulių spindulį, kuris buvo nukreiptas į lubas, ir paimdamas atspindžius naudojant specialiai modifikuotą fotodetektorių. Pora teigia, kad jų matavimai rodo, kad sistema gali palaikyti duomenų perdavimo spartą, gerokai didesnį už vieną gigabitą per sekundę, nei jie šiuo metu teigia.
Tai tikriausiai bus naujos kartos belaidžio ryšio technologija, sako Zhengyuan Daniel Xu , elektros inžinerijos profesorius Kalifornijos universitete Riverside. Xu taip pat yra direktorius UC-Light centras , mokslininkų konsorciumas, dirbantis su belaidžiu optiniu ryšiu skirtinguose UC miesteliuose. Šviesa suteiks jums didesnį duomenų perdavimo spartą nei radijo dažniai, o RF jau turi labai perkrautą spektrą.
Optiniai belaidžiai tinklai taip pat gali pasiūlyti mažiau trukdžių ir didesnį saugumą nei radijo dažnių tinklai, sako Kavehradas. Nors radijo signalai praeina pro sienas ir duris, šviesa – ne, todėl lengviau pakartotinai panaudoti dažnius ir sunkiau perimti transliacijas. Jis taip pat pažymi, kad skirtingai nei radijo dažniai, visos šviesos – infraraudonųjų, matomų ir ultravioletinių – spektrinė sritis visame pasaulyje nereguliuojama. Tai galėtų palengvinti optinių belaidžių tinklų komercializavimą.
Tyrėjai tyrė patalpų optines komunikacijas nuo aštuntojo dešimtmečio pabaigos, kai IBM Ciuricho inžinieriai sukūrė pirmąją veikiančią sistemą. Technologija nyko, nes internetas vis dar buvo pradinėje stadijoje, o belaidžio plačiajuosčio ryšio sistemų paklausa nebuvo, nors susidomėjimas pastaraisiais metais išaugo.
Kavehrado demonstracija yra didžiausias greitis, kuris buvo parodytas patalpų belaidžiam optiniam tinklui, sakoma Valensija M. Joyner , Tufts universiteto elektros ir kompiuterių inžinerijos docentas. Ji pažymi, kad perdavimo atstumai, kuriuos jis ir Fadlullah pasiekė, ir išsklaidytos šviesos naudojimas, o ne taškas į tašką optinė sistema, yra ypač svarbūs. Ji sako, kad norint parodyti didelės spartos patalpų optinių signalų galimybes, kyla daug iššūkių. Tai, kad jam pavyko pademonstruoti vieno gigabito per sekundę sistemą su išsklaidyta šviesa, yra nepaprastai reikšminga. Tai drastiškai sumažina siųstuvo-imtuvo sistemos sudėtingumą.
Kavehradas ir Fadlullah sukūrė eksperimentinę sistemą naudodami mažos galios infraraudonųjų spindulių lazerį, kad būtų išvengta galimos žalos akims ar odai. Jie sufokusavo šviesą per objektyvą, sukurdami elipsinę dėmę ant lubų; tada jie naudojo didelio jautrumo šviesos detektorių, vadinamą lavinos fotodiodu, kad surinktų nuo lubų atsispindinčią šviesą. Jie naudojo plastikinį holografinį lęšį, kad surinktų pakankamai atsispindėjusios šviesos nuo lubų vietos ir sufokusuotų ją į aktyvią fotodiodo sritį. Naudodami objektyvą Fadlullah ir Kavehrad galėjo perduoti vieno gigabito per sekundę optinį signalą maždaug aštuonių metrų ilgio ir keturių metrų pločio patalpoje.
Laisvos erdvės optiniai tinklai anksčiau buvo naudojami plačiajuosčio ryšio duomenims perduoti dideliais atstumais, tačiau didelė lazerių galia ir poreikis aiškiai matyti siųstuvą bei imtuvą ir itin tiksliai suderinti siųstuvą bei imtuvą apribojo jų naudingumą. Mažos galios, išsklaidytos šviesos metodas, kurį pasirinko Kavehrad ir Fadlullah, nereikalauja tokio tikslaus išlyginimo ir yra daug praktiškesnis komunikacijai patalpose. Kavehradas sako, kad jų sistema turėtų veikti matomai ir ultravioletinei šviesai bei infraraudoniesiems spinduliams.
Tokios įmonės kaip Intel , InterDigital , Siemens , Sony , Samsung , Mitsubishi , ir Sanyo Visi jie atlieka optinių belaidžių tinklų tyrimus, sako Kavehradas ir Xu. Kai kurios iš šių įmonių yra šios organizacijos narės Infraraudonųjų spindulių duomenų asociacija (IrDA) , pramonės organizacija, kurianti infraraudonųjų spindulių belaidžio ryšio techninius standartus. IrDA neseniai paskelbė GigaIR standartą, skirtą labai trumpo nuotolio, tiesioginio matymo infraraudonųjų spindulių ryšio ryšiams, veikiančiam vienu gigabitu per sekundę. O IEEE 802.15 darbo grupė, kuri nustato belaidžių asmeninių tinklų standartus, stengiasi sukurti belaidžių tinklų, naudojančių matomą šviesą, standartus, sako Fadlullah.
Kavehradas sako, kad turi įvykti daug inžinerijos, kad optiniai belaidžiai tinklai taptų realybe. Jis ir Fadlullah savo eksperimentinėje sistemoje naudojo lazerius, siųstuvus ir imtuvus, kurie nėra skirti ryšiams; visa ta įranga turi būti optimizuota duomenų tinklui. Tačiau Kavehradas sako, kad jei baltų šviesos diodų, skirtų patalpų apšvietimui, kūrimas tęsis dabartiniu tempu, per trejus metus turėtų būti įmanoma turėti praktiškus belaidžius optinius tinklus. Pasak jo, pagrindiniai ribojantys veiksniai bus pramonės šakos ir jų politika, taip pat vartotojų paklausa.