وای‌فای‌های آینـــده

اتصال ما به اینترنت به تدریج نمودهای عجیب و سریع‌تری پیدا کرده و از دایره اطلاعات اولیه ما از یک روتر که ما را به اینترنت جهانی متصل می‌کند، دور می‌کند. هر اندازه که این اتصالات می‌تواند به‌شدت ما را با دنیای دیجیتالی مرتبط کند، به همان نسبت روش‌های اتصال به وای‌فای هم در حال تغییر است. بسیاری بر این باورند که روش‌های امروزی به تدریج منسوخ می‌شوند و دنیای فوق هوشمند آینده دیگر اتصالات متفاوتی را برای برقراری با دنیای مجازی به همراه خواهند داشت.

(LIFI)

به احتمال زیاد چیزهایی درباره لای‌فای (LiFi) خوانده یا شنیده‌اید. اینکه قرار است لای‌فای به‌زودی جایگزین وای‌فای شود و سرعتی ۱۰۰ برابر وای‌فای دارد و استفاده از آن سریع‌تر و ساده‌تر است. در واقع ماجرای لای‌فای تازه نیست و از سال‌های ۲۰۱۱ و ۲۰۱۲ به بعد دانشگاه‌ها و تیم‌های تحقیقاتی و آزمایشگاهی زیادی روی این ایده کار کرده‌اند؛ اما ساخت اولین دستگاه‌های عملی آن، توجه رسانه‌ها را به خود جلب کرد. واقعا فناوری لای‌فای چیست و به‌دنبال ارائه چه چیزهایی است؟ وای‌فای چه مشکلاتی دارد و چرا باید لای‌فای جایگزین آن شود؟ آیا امکان ندارد این دو فناوری را با هم استفاده کنیم؟ چه زمانی می‌شود از لای‌فای استفاده کرد؟

تکنیک اصلی لای‌فای این است که از نور به جای امواج رادیویی و به جای دستگاه‌هایی به نام روترو از چراغ‌های LED برای انتقال اطلاعات استفاده شود؛ در واقع به جای استفاده از طیف‌های نامرئی امواج رادیویی به سراغ طیف‌های مرئی فراسرخ و نزدیک به فرابنفش نور می‌رویم. ایجاد تغییر با سرعت زیاد در میزان شدت نوری که تابیده می‌شود، می‌تواند منبع تولید اطلاعات باینری یا همان دودویی باشد. یک دستگاه گیرنده با دریافت پرتوهای نور و مقایسه میان شدت روشنایی هریک از آنها و میزان تغییراتی که رخ داده، اطلاعات دیجیتالی را دریافت و تبدیل می‌کند؛ در نتیجه این انتقال اطلاعات، کامپیوترها، تبلت‌ها، اسمارت‌فون‌ها و دستگاه‌های همراه دیگری می‌توانند به اینترنت متصل شوند؛ پس، لای‌فای چیزی بیشتر از تابش نور با درخشندگی بیشتر و کمتر برای ساختن صفر و یک‌های دیجیتالی و در کنار یکدیگر قراردادن‌شان تا رسیدن به اطلاعات واقعی نیست؛ در حالی که در آزمایش‌های اخیری که صورت گرفته است، فناوری لای‌فای به صورت عملی توانسته اطلاعات را با سرعت ۱۵۰ مگابیت بر ثانیه منتقل کند؛ البته کارشناسان پیش‌بینی می‌کنند این میزان سرعت به مرز ۱۰ گیگابیت بر ثانیه برسد که چیزی در حدود ۲۵۰ برابر میانگین سرعت شبکه‌های باندپهن کنونی است؛ پس تعجب‌آور نیست که می‌بینیم مردم با شنیدن لای‌فای هیجان‌زده می‌شوند و دوست دارند زودتر این فناوری کاربردی و عملیاتی شود.

استفاده از نور فروسرخ

رسیدن به سرعت‌های بیشتری برای انتقال اطلاعات باعث شده تا هر روزه مراکز تحقیقاتی و شرکت‌های تجاری زیادی در سراسر دنیا به‌دنبال رفع موانع و محدودیت‌های وای‌فای باشند و سعی کنند سرعت و کارآیی وای‌فای را یک جهش اساسی بدهند. حالا هم در جدیدترین تحقیق صورت گرفته، در دانشگاه تکنولوژی آیندهوون هلند، از نور فروسرخ(اینفرارد) به جای امواج رادیویی برای انتقال اطلاعات استفاده شده است. «جوان او» دانشجوی دکترای دانشگاهی در ژاپن روی طرحی کار می‌کند تا بتواند از نور فروسرخ به جای امواج رادیویی برای انتقال اطلاعات استفاده کند. کلا نور می‌تواند اطلاعات را با سرعت بیشتری نسبت به هوا منتقل کند و در سایر بخش‌ها نیز شاهد هستیم که نور جایگزین بسیاری از رساناها مانند سیم‌های مسی شده است. این دانشجوی دکترا توانسته با یک طیف نور فروسرخ سرعت وای‌فای را به مرز ۴۰ گیگابیت بر ثانیه برساند و پیش‌بینی می‌شود در صورتی که از پرتوهای بیشتری استفاده شود، سرعت انتقال اطلاعات افزایش یابد.

در این روش، آنتن‌های نوری پرتوهای نور فروسرخ را منتشر می‌کنند و دستگاه‌هایی مانند گوشی‌های موبایل، تبلت و کامپیوترها سعی می‌کنند این پرتوهای نوری را دریافت کنند. از مزایای دیگر فناوری جدید وای‌فای؛ عدم تداخل امواج رادیویی و عدم کاهش کارآیی شبکه با افزایش تعداد کاربران یا دستگاه‌ها است. البته، پرتوهای نوری فروسرخ یک عیب بزرگ دارند: نمی‌توانند از موانعی مانند دیوار یا اجسام بزرگ عبور کنند. بنابراین، ارتباطات وای‌فای در روش جدید باید به‌طور مستقیم باشد یا اینکه چندین آنتن در یک خانه استفاده شود. مشکل دیگر این سیستم، استفاده از پرتوهای نوری فروسرخ برای دانلود اطلاعات است و دستگاه‌هایی که می‌خواهند روی شبکه ارسال اطلاعات داشته باشند باید از وای‌فای معمولی استفاده کنند. در حال حاضر، سریع‌ترین شبکه‌های وای‌فای تجاری سرعتی بیشتر از چند گیگابیت بر ثانیه ندارند؛ بنابراین اگر این فناوری به ثمر بنشیند و اجرایی شود؛ شاید بتواند گره وای‌فای را باز کند و کسب‌وکارهای کوچک و کاربران خانگی به وای‌فای با سرعت‌های چند ده گیگابیتی دسترسی پیدا کنند.

شبکه بی‌سیمی ده برابر سریع‌تر از 5G ساخته شد

در تحقیقی دیگر اما محققان دانشگاه هیروشیما و مؤسسه ملی فناوری اطلاعات و ارتباطات در کشور ژاپن؛ یک توزیع‌کننده تراهرتز را ابداع کردند که می‌تواند داده‌های دیجیتال را با سرعتی فراتر از ۱۰۰ گیگابیت در ثانیه بر روی یک کانال و با استفاده از باند ۳۰۰ گیگاهرتز توزیع کند. باند THz یا همان تراهرتز یک منبع فرکانسی جدید و بسیار عظیم است که انتظار می‌رود برای ارتباطات وایرلس با سرعتی فوق‌العاده زیاد در آینده استفاده شود. توزیع کننده‌ای که توسط این گروه تحقیقاتی توسعه یافته با استفاده از فرکانسی که بین ۲۹۰ تا ۳۱۵ گیگاهرتز است به سرعتی بالغ بر ۱۰۵ گیگابیت بر ثانیه می‌رسد. این طیف فرکانسی در حال حاضر آزاد و بدون استفاده است ولی بین فرکانس‌های ۲۷۵ تا ۴۵۰ گیگاهرتز قرار می‌گیرد.

Ericson AB یکی از سازندگان سوئدی تجهیزات شبکه تخمین زده است که تا سال ۲۰۲۲ حدود ۲۹ میلیارد دستگاه متصل به اینترنت خواهیم داشت که این رقم جدا از کامپیوترها و تلفن‌های همراه است. افزایش دستگاه‌ها تداخل امواج را بیشتر می‌کند و کیفیت سرویس را کاهش می‌دهد. در باند فرکانسی که وای‌فای در آن کار می‌کند، محدودیت‌های بزرگی وجود دارد و این منابع ارزش فراوانی دارند؛ بنابراین، توجه به این مسئله اهمیتی دوچندان دارد. شرکت‌های بسیاری در فکر حل این مشکلات هستند و سعی در ارائه محصولاتی با کیفیت و متفاوت از گذشته دارند. همواره گجت‌های زیادی در حال ورود به بازار هستند که می‌خواهند قدرت و خلاقیت خود را به رخ بکشند و علاوه بر مشکلات فنی تنفر مردم نسبت به‌دستگاه‌های زشت دیروز با کابل‌ها، چراغ‌های چشمک‌زن و بدنه پلاستیکی را فراموشی بسپارند. فلسفه طراحی جدید، عبارتی با عنوان «وای‌فای در سراسر خانه» را به‌وجود آورده است. نام دیگر این مفهوم و فناوری «مش وای‌فای» است.

طبق این مفهوم تمام خانه نیاز به امواج قوی برای اتصال دستگاه‌های مختلف دارد، نقطه کوری نباید وجود داشته باشد و دسترسی به اینترنت بدون قطعی یا کاهش کیفیت باشد. Linksys یکی از شرکت‌های پیشگام در این زمینه است و دستگاهی به‌نام Velop را طراحی کرده که شبیه به یک اسپیکر کوچک و آنتن آن داخلی است. با قرار دادن تعدادی از این محصولات براساس وسعت منزل بیشترین بازدهی در اتصال به وای‌فای به‌دست می‌آید. مهم نیست چقدر حرکت داشته یا در داخل یا خارج از منزل باشید، این دستگاه با طراحی منحصر به فردش کیفیت سرویس مناسبی برای شما فراهم می‌کند. محصول شرکت Plume دستگاه‌های کوچک و زیبایی هستند که به پریز برق متصل می‌شوند و می‌توان در هر اتاق یکی از آنها را قرار داد که تداخل امواج حاصل از این دستگاه‌ها، با این کار بسیار کمتر می‌شود. Plume بر دستگاه‌ها و داده‌های ارسالی آنها نظارت و حتی بین اطلاعات اولویت‌بندی هم می‌کند. برای مثال، یک ویدیو کنفرانس اولویت بیشتری نسبت به گشت و گذار در اینترنت دارد. مورد دیگری که کمتر به آن توجه می‌شود، این است که اکثر مودم‌ها از لحاظ فنی نمی‌توانند هم‌زمان اطلاعات را دریافت و ارسال کنند.

فرض کنید می‌خواهید همزمان عکسی را آپلود کنید و فیلمی را نیز در شبکه‌های اجتماعی ببینید. مودم در کسری از ثانیه و به‌صورت متناوب وظیفه خود را در ارسال عکس و دریافت فیلم تغییر می‌دهد. شرکت Ubiquiti این مشکل را با طراحی نوعی از آنتن‌های پیشرفته حل کرده است که می‌توانید همزمان اطلاعات را دریافت و ارسال کنید. شرکت Comcast یکی از بزرگ‌ترین سازمان‌های ارائه‌دهنده خدمات و محصولات ارتباطی در ایالات‌متحده است. این شرکت به‌زودی محصولات خود به‌نام «دروازه بی‌سیم پیشرفته» را روانه بازار می‌کند که می‌تواند بر دستگاه‌های متصل شده و داده‌ها در ابر نظارت کند؛ به علاوه نقش یک به‌روزکننده نرم‌افزار را نیز بر عهده دارد. با تغییر نیازها مسلما شاهد تغییرات بیشتری در ساخت مودم‌ها خواهیم بود. وظیفه مودم‌ها فقط ارسال و دریافت اطلاعات نخواهد بود و آنتن‌ بزرگ‌تر به‌معنای کیفیت بهتر نیست. برطرف کردن مشکلات گذشته به‌همراه زیبایی ظاهری چیزی است که آینده این صنعت را می‌سازد. هر شرکتی خلاق‌تر باشد، جایگاه بهتری خواهد داشت و هرکدام در گذشته بمانند به‌تدریج محو خواهند شد.