Pesquisadores na China têm demonstrou um protótipo de rede de comunicações que pode transmitir e receber dados através do espaço, ar e água inteiramente em comprimentos de onda ópticos. Se for ampliado com sucesso, o novo desenho da rede poderá ter aplicações tão diversas como navegação, monitorização ecológica, detecção remota, ajuda de emergência e dispositivos de ligação dentro da chamada “Internet das Coisas”. 

Muitos da óptica de hoje comunicaçãos redes são projetados para funcionar em apenas um média: debaixo d'água, sobre a terra, NFT`s espaço ou no ar. Criando um solteiro sistema que pode operar in todos os of que o seus ambientes não é tarefa fácil, pois os requisitos de cada um são diferentes. Fpreenchendo eles requisitos assim significa combinar múltiplas tecnologias. 

Uma equipe liderada pelo especialista em microeletrônica Yongjin Wang, do Universidade de Correios e Telecomunicações de Nanjing e Suzhou Lighting Chip Monolithic Optoelectronics Technology Co.. agora fez exatamente isso, empregando quatro fontes de luz diferentes para estabelecer links simultâneos de comunicação de luz sem fio em qualquer um desses ambientes. “Nossa nova rede sem fio permite conectividade ininterrupta entre ambientes, facilitando a transmissão bidirecional de dados em tempo real entre os nós da rede que realizam comunicação e troca de dados dentro e entre redes”, diz Wang. 

Quatro links de comunicação de luz sem fio full-duplex  

Para o subaquático parte de sua rede, os pesquisadores escolheram a luz azul porque a água do mar absorve menos nesta parte do espectro eletromagnético, o que significa que a luz pode viajar mais longe. Para se comunicar com dispositivos aéreos, como drones, eles usaram luz ultravioleta profunda porque fornece comunicação “cega ao sol”, sem interferência da luz solar. Para outras aplicações baseadas no ar, eles usaram comunicação de luz branca sem fio, enquanto para comunicações ponto a ponto no espaço livre eles selecionaram diodos laser infravermelhos próximos. Esses diodos emitem luz em uma direção com alta potência óptica, novamente permitindo que os sinais viajem mais longe. 

<a data-fancybox data-src="https://zephyrnet.com/wp-content/uploads/2024/04/all-optical-space-air-sea-communication-network-makes-its-debut-physics-world-1.jpg" data-caption="The prototype network in action. (a) Underwater channel formed by the blue light communication (BLC) link in a swimming pool. (b) Communication during illumination formed by the white light communication (WLC) link. (c) Solar-blind communication in sunlight formed by the deep ultraviolet communication (DUVC) link. (d) Free space communication formed by the laser diode communications (LC) link. (e) Photograph of the network demonstrating full-duplex real-time video communication between T1 and T5. (Courtesy: Linning Wang et al. "All-light communication network for space-air-sea integrated interconnection" Optics Express 32 pp9219-9226 https://doi.org/10.1364/OE.514930)” title=”Clique para abrir a imagem no pop-up” href=”https://zephyrnet.com/wp-content/uploads/2024/04/all -optical-space-air-sea-communication-network-makes-its-debut-physics-world-1.jpg”>

"Nosso A rede consiste nesses quatro links de comunicação de luz sem fio full-duplex, que são conectados em série por meio de switches Ethernet”, explica Wang. “O acesso com e sem fio à rede de comunicação totalmente leve também é possível, proporcionando opções flexíveis de conectividade.”  

SA separação das diferentes faixas de luz também evita a interferência dos sinais, o que significa que a rede pode transmitir muitos sinais simultaneamente sem comprometer o desempenho, diz Wang. A rede pode ser ligada à Internet através de um modem, garantindo às pessoas em locais remotos do oceano, por exemplo, acesso à rede principal para partilha de informações. Ele também permite videoconferências e outras transmissões por meio do amplamente utilizado conjunto TCP/IP (Protocolo de Controle de Transição/Protocolo de Internet), acrescenta, tornando-o adequado também para aplicações de Internet das Coisas. “Por exemplo, quando um vídeo online de 2560 × 1440 pixels a 22 quadros por segundo é alimentado na rede, os usuários que acessam a rede de qualquer nó podem visitar esse vídeo com pouco atraso”, diz ele. Mundo da Física.  

De um único sistema de comunicação a uma rede  

De acordo com Wang e colegas, a rede de comunicação totalmente luminosa é um “grande avanço”, que deverá tornar possível a transição de sistemas únicos de comunicação luminosa sem fio para uma rede deles. Tal rede resistiria à interferência eletromagnética (EMI), tornando-a particularmente atraente para a comunicação com equipamentos subaquáticos e clusters de drones. “É por isso que estamos trabalhando na integração de nós móveis na rede, em vez de nós fixos, como é o caso atualmente”, explica Wang. “No entanto, isto não será fácil, uma vez que exigirá enfrentar o desafio do ‘alinhamento leve’ e da velocidade de estabelecimento da rede.”  

Os pesquisadores, que descrever a nova rede em Ótica Express, também planejam aumentar o rendimento de sua rede de comunicação usando uma técnica chamada multiplexação por divisão de comprimento de onda. Isto, dizem eles, melhorará a eficiência e o desempenho geral da rede, eliminando os atrasos associados ao uso de diodos laser infravermelhos próximos.