Wi-Fi s infračervenými paprsky je stokrát rychlejší
Klasické Wi-Fi pracuje s rádiovými vlnami a má svoje mouchy. Co kdybychom zkusili posílat data infračervenými paprsky?

 

Prosadí se bezdrátový přenos infračervenými paprsky? Kredit: Public Domain.
Prosadí se bezdrátový přenos infračervenými paprsky? Kredit: Public Domain.

Asi každý si někdy užije problémy s pomalým Wi-Fi připojením. V domácnostech se objevují nová a nová bezdrátová zařízení a vzduchem létá více a více dat. Stávající Wi-Fi sítě dělají, co mohou, ale žádný zázrak to obvykle není. Vědci nizozemské Eindhovenské techniky (Technische Universiteit Eindhoven) nabízejí velmi zajímavé bezdrátové řešení, které je založené na paprscích blízce infračerveného záření. Jeden takový paprsek má přitom ohromnou kapacitu přenosu dat – více než 40G bitů za sekundu.

 

Joanne Oh. Kredit: TU Eindhoven.
Joanne Oh. Kredit: TU Eindhoven.

Čerstvá držitelka titulu Ph.D. Joanne Oh a její spolupracovníci vyvíjejí systém, který je v principu jednoduchý a také levný. Bezdrátová data přicházejí z několika centrálních „světelných antén“, které mohou být nainstalované například na stropě. Tyto antény velmi přesně směrují paprsky infračerveného záření, které přivádějí optická vlákna. Taková zařízení nemají žádné pohyblivé části, takže nevyžadují sofistikovanou údržbu a rovněž nepotřebují žádnou energii. Antény jsou vybaveny pasivními difrakčními mřížkami, které vyzařují paprsky různých vlnových délek v různých úhlech. Změna vlnové délky paprsku tak změní jeho směr. Podle tvůrců je tato technologie bezpečná lidskému zdraví, protože používané vlnové délky infračerveného záření neohrozí ani jinak zranitelnou sítnici v oku.

 

TU Eindhoven. Kredit: Arno van den Tillaart / Wikimedia Commons.
TU Eindhoven. Kredit: Arno van den Tillaart / Wikimedia Commons.

Tento systém pracuje tak, že když uživatel se svým chytrým telefonem či notebookem přejde z dosahu jedné světelné antény, tak si ho přebere další anténa. Infračervená síť přesně sleduje pozici každého bezdrátového zařízení, pomocí rádiového signálu, který zařízení vysílá. Další zařízení se do takové sítě přidávají velmi jednoduše. Nové zařízení dostane přidělené jiné vlnové délky u stejné světelné antény, takže není problém s kapacitou přenosu. Stejně tak u takového systému nedochází k interferencím se sousedními sítěmi.

 

Zatím stále Wi-Fi. Kredit: Wi-Fi Alliance.
Zatím stále Wi-Fi. Kredit: Wi-Fi Alliance.

Současné bezdrátové Wi-Fi sítě využívají rádiové signály na frekvencích 2,5 nebo 5 gigahertzů. Systém z Eindhovenské techniky pracuje s paprsky blízkého infračerveného záření vlnových délek 1500 nanometrů a vyšších. Frekvence takového záření jsou tisíckrát vyšší a pohybují se kolem 200 terahertzů. Proto je kapacita takových paprsků pro přenos dat mnohem vyšší. Joanne Oh už v experimentu dosáhla rychlosti 42,8G bitů za sekundu, na vzdálenost 2,5 metru.


Pro srovnání, průměrná rychlost přenosu dat je v Nizozemí asi 2 tisíckrát nižší (17,6 M bitů za sekundu). Nejlepší dostupný Wi-Fi systém přenáší data rychlostí „pouhých“ 300 M bitů za sekundu, takže se infračervenému systému nijak zvlášť nepřiblíží. Jak možná již pozorný čtenář OSLA odhalil, nový systém lze zatím použít pouze ke stahování, downloadu dat. Přenos dat od uživatele k síti, tedy upload dat, probíhá prostřednictvím starých dobrých rádiových vln, tedy mnohem, mnohem pomaleji. Zatím to jsou všechno jenom studentské experimenty, ale za pár let, kdo ví. Třeba všichni budeme doma žhavit infračervené světelné antény.

Literatura
Technische Universiteit Eindhoven 17. 3. 2017.


Autor: Stanislav Mihulka
Datum:19.03.2017