Полiт.ua Государственная сеть Государственные люди Войти
20 июня 2018, среда, 05:14
Facebook Twitter VK.com Telegram

НОВОСТИ

СТАТЬИ

АВТОРЫ

ЛЕКЦИИ

PRO SCIENCE

СКОЛКОВО

РЕГИОНЫ

10 мая 2012, 09:52

Лазерная альтернатива

Фото из журнала New Scientist
Фото из журнала New Scientist

Прыжок в будущее

Многие, кому доводилось подключать телефоны к компьютеру в начале двухтысячных годов, помнят, как неудобно было инфракрасное IrDA соединение. Телефон нередко приходилось класть на какую-нибудь подставку, чтобы обеспечить прямой контакт с инфракрасным датчиком компьютера, соединение было крайне медленным. Потом, когда в большинстве телефонов и ноутбуков появился Bluetooth и Wi-Fi, все вздохнули с облегчением и обычные пользователи забыли про инфракрасные порты.

Инженеры, однако, про атмосферные оптические технологии не забывали (атмосферными оптические линиями называются, чтобы не путать с оптико-волоконными сетями, в которых информация также передается световым сигналом, но по кабелю). Журнал New Scientist рассказывает о новой разработке сотрудников Национального Тайбэйского технологического института. Ученые во главе с профессором Хай Хань Лу собрали передатчик, использующий красные и зеленые лазеры из обычных «домашних» лазерных указок, работающих на батарейках и продающихся в любом радиотехническом магазине. Они заменили батарейки на специальный источник питания, который включает и выключает лазер 500 миллионов раз в секунду и направили его на сенсор, расположенный в 10 метрах.

Результат получился впечатляющий: объединив два лазера, они получили скорость передачи данных 1 гигабит в секунду, то есть почти в 10 раз быстрее, чем Wi-Fi стандарта 802.11n, при ошибках сигнала 1 бит на миллиард бит переданной информации, по сравнению с 1 бит на 100 тысяч у того же Wi-Fi. И хотя использование лазеров в атмосферных оптических линиях — не новинка, их стоимость измеряется тысячами и десятками тысяч долларов, в то время как, по утверждениям тайваньских инженеров, использование бытовых лазеров из обычных лазерных указок позволило им снизить стоимость прототипа всего до 600 долларов.

Хотя атмосферные оптические технологии в последние годы практически не доходят до массового потребителя, есть сферы, в которых они могли бы оказаться чрезвычайно полезными. Появление дешевых лазерных передатчиков имеет шанс дать серьезный технологический толчок.

Разумеется, у атмосферных оптических линий всё еще есть недостатки, с некоторыми из которых можно в той или иной степени бороться, а некоторые — неустранимы. В первую очередь, разумеется, это необходимость прямой видимости между передатчиками. Если некое препятствие пересекает оптическую линию, сигнал прерывается. Однако, если препятствие временное (например, птица), то использование протокола TCP/IP позволит передать потерянные данные повторно. На эффективность оптических линий влияют и погодные условия, в первую очередь туман. Дальность действия лазерного луча в тумане почти в два раза меньше, чем в ясную погоду. Прочие атмосферные явления, такие как дождь и снег оказывают меньшее воздействие на лазерный луч. В таких случаях скорость передачи данных понижается с целью уменьшить потери сигнала.

Другая проблема — необходимость очень точно нацеливать передатчики, особенно в случае с высоко концентрированным лазерным лучом. Сжатие или расширение металлов под воздействием температуры, ветер, вибрации могут сбивать «прицел» лазера. Современные системы могут предусматривать автоматическую корректировку направления до того как сигнал будет потерян. Более простой способ — использование «батареи» из нескольких лазеров, передающих один сигнал. Оба варианта, впрочем, дорогостоящи.

Нарушить оптическое соединение может и обычный солнечный свет, если солнце будет находиться непосредственно за лазером. Однако современные приемники способны игнорировать «постоянный» свет и регистрировать только мерцающий, который и передаёт сигнал.

Однако эти недостатки уравновешиваются множеством достоинств. Частота передачи данных для оптических линий свободна и не требует лицензирования, поэтому их можно разворачивать в кратчайшие сроки, и даже там, где радиосвязь запрещена. Они энергоэффективны и намного экономичнее радиопередатчиков при одинаковой скорости передачи данных. Оптические линии сложно незаметно перехватить или взломать из-за их узкой направленности на приемник — поэтому они могут использоваться для передачи секретных данных, например, в военных целях. Они не создают радиочастотных помех — с их помощью можно оборудовать беспроводную связь там, где раньше это было недопустимо из-за опасности нарушения работы приборов, например в самолётах или больницах. Передатчики можно устанавливать в непосредственной близости друг от друга. Они предоставляют высокие скорости передачи данных, полнодуплексный режим и низкий коэффициент помех. Иногда атмосферную оптическую линию проще «проложить», чем кабель, например, в горах или на воде. Наконец, они не являются источниками потенциального опасных излучений. Эти качества делают атмосферные оптические линии привлекательными не только для использования в специфических условиях на промышленных, медицинских или военных объектах, но и для обычного «домашнего» использования.

Чешский проект RONJA (Reasonable Optical Near Joint Access — недорогой близкодействующий оптический доступ) предлагает бесплатные инструкции по созданию атмосферных оптических передатчиков из доступных компонентов. RONJA позволяет собрать передатчик, действующий на расстоянии до полутора километров со скоростью передачи данных до 10 мегабит в секунду в дуплексном режиме. Все чертежи и инструкции распространяются свободной лицензии GNU  и поощряют усовершенствование исходников. Так как это некоммерческий проект, всего в мире установлено около 150 любительских передатчиков RONJA, один из них в России — адаптированный под российские комплектующие.

Самое интересное на данный момент применение атмосферных оптических линий было представлено летом 2011 года немецким учёным профессором Харольдом Хаасом. Он предложил использовать для передачи данных лампы освещения. Разумеется, для этого используются не лампы накаливания, а светодиодные лампы. Лампы-передатчики работают по той же технологии, что и обычные оптические линии, то есть передают информацию с помощью высокочастотного мерцания. Революционность идеи заключается в том, что разработанная профессором технология позволяет использовать лампы одновременно для освещения и для передачи данных. Например, встроенный в ноутбук приемник будет «ловить» свет от люстры, которая освещает комнату, или от настольной лампы. Таким образом, практически любой источник света можно будет превратить в передатчик, при этом, без вреда для человека — частота мерцания передающего информацию светодиода настолько велика, что человеческий глаз не способен его заметить. Больше того, яркость источника можно уменьшить до практически невидимого глазу, и он всё равно будет передавать информацию.

Применение такой технологии безгранично. Если встроить передатчики в фары автомобиля — и передние, и задние — то машины смогут обмениваться информацией друг с другом, получать данные о дорожной обстановке от светофоров. Любой фонарь или лампа смогут стать точкой доступа в интернет. Будущее же её сейчас зависит в первую очередь от стоимости оборудования и от того, смогут ли оптические передатчики стать доступными потребителю и побороть конкуренцию со стороны Wi-Fi.

Обсудите в соцсетях

Система Orphus
Loading...

Главные новости

19.06 22:52 Россия обыграла сборную Египта на ЧМ-2018
19.06 22:30 Египет размочил счет в матче против сборной России
19.06 22:15 Сборная России забила еще два мяча в матче против сборной Египта
19.06 22:05 Первый гол в матче РФ — Египет забила российская сборная
19.06 21:46 Первый тайм матча Россия — Египет прошел всухую
19.06 20:57 Начался матч ЧМ-2018 между сборными России и Египта
19.06 20:51 Эксперты кабмина оценили долю теневой занятости в РФ в 40%
19.06 20:41 Профсоюзы подготовят акции против пенсионной реформы
19.06 20:29 СМИ сообщили о решении США выйти из Совета ООН по правам человека
19.06 20:06 Сенегал одержал победу над Польшей в матче ЧМ-2018
19.06 19:55 Названы стартовые составы сборных России и Египта по футболу
19.06 19:43 СМИ узнали цену защиты Крушельницкого в CAS
19.06 19:38 Иосифа Кобзона выписали из больницы
19.06 19:05 Член правления «Интер РАО» арестована за шпионаж
19.06 18:50 Никиту Белых отправят в колонию в сопровождении врача
19.06 18:32 ФАС объявила об успехе в стабилизации цен на бензин
19.06 18:22 Матч Россия — Египет в Петербурге пройдет под открытым небом
19.06 17:41 Суд Лондона заморозил британские активы «Газпрома»
19.06 17:30 Россия обложит товары из США дополнительными пошлинами
19.06 17:02 Колумбия получила первую красную карточку ЧМ-2018 и уступила Японии
19.06 16:57 МВД заявило о готовности упростить выдачу гражданства РФ
19.06 16:51 Капитану «Норда» разрешили вернуться в Крым
19.06 16:46 Первый канал исключил Уткина из списка комментаторов ЧМ-2018
19.06 16:32 Главу Audi сняли с должности
19.06 16:29 Поклонская выступила против пенсионной реформы
19.06 15:50 Песков дал понять тщетность «резонанса» вокруг Сенцова
19.06 15:29 К осени из троллейбусов и автобусов Москвы уберут турникеты
19.06 15:12 Россия улучшила позицию в рейтинге цифровой конкурентоспособности
19.06 14:54 В США предъявили обвинение за крупнейшую утечку в истории ЦРУ
19.06 14:44 HD-качество без задержек: трансляции ЧМ-2018 в интернете
19.06 14:36 СМИ рассказали о возвращении Обамы в большую политику
19.06 14:16 Кремль раскрыл содержание письма Ким Чен Ына Путину
19.06 14:01 Минтруд РФ пообещал дать работу всем «новым» пенсионерам
19.06 13:43 Российские режиссеры попросили Путина помиловать Олега Сенцова
19.06 13:40 Небольшие белковые молекулы превращают обычную пчелу в пчелу-убийцу
19.06 13:21 Японская принцесса приехала в РФ на матчи своей сборной
19.06 13:20 Дума в семь раз подняла цену голоса на президентских выборах
19.06 13:01 Песков опроверг встречу Путина с Трампом до саммита НАТО
19.06 12:55 Пермские роботы отправляются в США
19.06 12:46 Сенаторы отказались понизить себе зарплату до средней по РФ
19.06 12:44 Кандидат от КПРФ подал документы для участия в выборах главы Подмосковья
19.06 12:44 Резидент «Сколково» интеллектуально осветил Пермь
19.06 12:38 Ученые упростили разработку оптических наносистем
19.06 12:25 Опрошенные россияне назвали необходимый для жизни размер пенсий
19.06 12:00 Биометрический загранпаспорт подорожал до 5 тысяч рублей
19.06 11:55 Госдума приняла во втором чтении поправки в бюджет
19.06 11:32 Губернаторы и мэры обошли футболистов в публикациях о ЧМ-2018
19.06 11:25 СМИ узнали о задержании брата экс-главы Дагестана
19.06 11:13 Рособрнадзор забраковал российские детские сады
19.06 11:05 Росстат улучшил промышленные показатели России по «новым данным»
Apple Bitcoin Boeing Facebook Google iPhone IT NATO PRO SCIENCE видео ProScience Театр Pussy Riot Twitter Абхазия аварии на железной дороге авиакатастрофа Австралия Австрия автопром администрация президента Азербайджан акции протеста Александр Лукашенко Александр Турчинов Алексей Кудрин Алексей Навальный Алексей Улюкаев алкоголь амнистия Анатолий Сердюков Ангела Меркель Антимайдан Антон Силуанов Аргентина Аркадий Дворкович Арктика Армения армия Арсений Яценюк археология астрономия атомная энергия аукционы Афганистан Аэрофлот баллистические ракеты банковский сектор банкротство Барак Обама Басманный суд Башар Асад Башкирия беженцы Белоруссия Белый дом Бельгия беспилотник беспорядки биатлон бизнес биология бокс болельщики «болотное дело» большой теннис Борис Немцов борьба с курением Бразилия Валентина Матвиенко вандализм Ватикан ВВП Великая Отечественная война Великобритания Венесуэла Верховная Рада Верховный суд взрыв взятка видеозаписи публичных лекций «Полит.ру» визовый режим Виктор Янукович вирусы Виталий Мутко «ВКонтакте» ВКС Владивосток Владимир Жириновский Владимир Маркин Владимир Мединский Владимир Путин ВМФ Внуково военная авиация Волгоград ВТБ Вторая мировая война вузы ВЦИОМ выборы выборы губернаторов выборы мэра Москвы Вячеслав Володин гаджеты газовая промышленность «Газпром» генетика Генпрокуратура Германия ГИБДД ГЛОНАСС Голливуд гомосексуализм госбюджет Госдеп Госдума госзакупки гражданская авиация Греция Гринпис Грузия гуманитарная помощь Дагестан Дальний Восток декларации чиновников деньги День Победы дети Дмитрий Медведев Дмитрий Песков Дмитрий Рогозин доллар Домодедово Дональд Трамп Донецк допинг дороги России драка ДТП Евгения Васильева евро Евровидение Еврокомиссия Евромайдан Евросоюз Египет ЕГЭ «Единая Россия» Екатеринбург ЕСПЧ естественные и точные науки ЖКХ журналисты Забайкальский край закон об «иностранных агентах» законотворчество здравоохранение в России землетрясение «Зенит» Израиль инвестиции Ингушетия Индия Индонезия инновации Интервью ученых интернет инфляция ипотека Ирак Ирак после войны Иран Иркутская область искусство ислам «Исламское государство» Испания история История человечества Италия Йемен Казань Казахстан казнь Калининград Камчатка Канада Каталония Кемерово Киев Ким Чен Ын кино Киргизия Китай климат Земли КНДР Книга. Знание Компьютеры, программное обеспечение Конституционный суд Конституция кораблекрушение коррупция Космодром Байконур космодром Восточный космос КПРФ кража Краснодарский край Красноярский край кредиты Кремль крушение вертолета Крым Ксения Собчак Куба культура Латвия ЛГБТ ЛДПР Левада-Центр легкая атлетика Ленинградская область лесные пожары Ливия лингвистика Литва литература Лондон Луганск Малайзия Мария Захарова МВД МВФ медиа медицина междисциплинарные исследования Мексика Мемория метро мигранты МИД России Минздрав Минкомсвязи Минкульт Минобороны Минобрнауки Минпромторг Минсельхоз Минтранспорта Минтруд Минфин Минэкономразвития Минэнерго Минюст «Мистраль» Михаил Саакашвили Михаил Ходорковский МКС мобильные приложения МОК Молдавия монархия Мосгорсуд Москва Московская область мошенничество музыка Мурманская область МЧС наводнение Надежда Савченко налоги нанотехнологии наркотики НАСА наука «Нафтогаз Украины» недвижимость некоммерческие организации некролог нефть Нигерия Нидерланды Нобелевская премия Новосибирск Новые технологии, инновации Новый год Норвегия Нью-Йорк «Оборонсервис» образование обрушение ОБСЕ общественный транспорт общество ограбление Одесса Олимпийские игры Ольга Голодец ООН ОПЕК оппозиция опросы оружие отставки-назначения офшор Павел Дуров Пакистан палеонтология Палестинская автономия Папа Римский Париж ПДД педофилия пенсионная реформа Пентагон Петр Порошенко пищевая промышленность погранвойска пожар полиция Польша похищение Почта России права человека правительство Право правозащитное движение православие «Правый сектор» преступления полицейских преступность Приморский край Продовольствие происшествия публичные лекции Рамзан Кадыров РАН Революция в Киргизии Реджеп Эрдоган рейтинги реклама религия Республика Карелия Реформа армии РЖД ритейл Росавиация Роскомнадзор Роскосмос «Роснефть» Роспотребнадзор Россельхознадзор Российская академия наук Россия Ростов-на-Дону Ростовская область РПЦ рубль русские националисты РФС Санкт-Петербург санкции Саудовская Аравия Сахалин Сбербанк Свердловская область связь связь и телекоммуникации Севастополь сельское хозяйство сепаратизм Сербия Сергей Лавров Сергей Нарышкин Сергей Полонский Сергей Собянин Сергей Шойгу Сирия Сколково Славянск Следственный комитет следствие смартфоны СМИ Совбез ООН Совет по правам человека Совет Федерации сотовая связь социальные сети социология Сочи Сочи 2014 «Спартак» спецслужбы «Справедливая Россия» спутники СССР Ставропольский край стихийные бедствия Стихотворения на случай страхование стрельба строительство суды суицид Счетная палата США Таджикистан Таиланд тарифы Татарстан театр телевидение телефонный терроризм теракт терроризм технологии Трансаэро транспорт туризм Турция тюрьмы и колонии убийство уголовный кодекс УЕФА Узбекистан Украина фармакология ФАС ФБР Федеральная миграционная служба физика Филиппины Финляндия ФИФА фондовая биржа фоторепортаж Франсуа Олланд Франция ФСБ ФСИН ФСКН футбол Хабаровский край хакеры Харьков Хиллари Клинтон химическое оружие химия хоккей хулиганство цензура Центробанк ЦИК ЦРУ ЦСКА Челябинская область Чехия Чечня ЧМ-2018 Швейцария Швеция школа шоу-бизнес шпионаж Эбола эволюция Эдвард Сноуден экология экономика экономический кризис экстремизм Эстония этология Южная Корея ЮКОС Юлия Тимошенко ядерное оружие Якутия Яндекс Япония

Редакция

Электронная почта: politru.edit1@gmail.com
Адрес: 129090, г. Москва, Проспект Мира, дом 19, стр.1, пом.1, ком.5
Телефон: +7 495 980 1894.
Яндекс.Метрика
Свидетельство о регистрации средства массовой информации
Эл. № 77-8425 от 1 декабря 2003г. Выдано министерством
Российской Федерации по делам печати, телерадиовещания и
средств массовой информации. Выходит с 21 февраля 1998 года.
При любом использовании материалов веб-сайта ссылка на Полит.ру обязательна.
При перепечатке в Интернете обязательна гиперссылка polit.ru.
Все права защищены и охраняются законом.
© Полит.ру, 1998–2014.