Полiт.ua Государственная сеть Государственные люди Войти
4 декабря 2016, воскресенье, 23:29
Facebook Twitter LiveJournal VK.com RSS

НОВОСТИ

СТАТЬИ

АВТОРЫ

ЛЕКЦИИ

PRO SCIENCE

ТЕАТР

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

21:00 Путин выразил соболезнования родным погибших в ДТП в ХМАО
20:45 Число жертв пожара в ночном клубе в Окленде выросло до 24 человек
20:31 Организаторы «Евровидения» опровергли перенос конкурса в Москву
20:16 Президентские выборы в Австрии выиграл независимый кандидат ван дер Беллен
20:03 Думский комитет одобрил увеличение расходов на борьбу с допингом вдвое
19:37 Активистов «Яблока» задержали в московском парке «Торфянка»
19:21 СМИ анонсировали участие премьера Франции в праймериз Соцпартии
19:06 В Узбекистане завершились президентские выборы
18:40 Банк правительства Крыма отключит банкоматы
18:26 Порошенко пообещал наказание виновникам перестрелки сотрудников МВД
18:08 Минобороны РФ отчиталось об освобождении 52% Алеппо
17:54 СКР завел дело по факту аварии в ХМАО
17:09 Число жертв ДТП в ХМАО выросло до 12 человек
16:55 Российские биатлонисты выиграли золото и серебро в гонке преследования
16:44 Умер шестой раненный коллегами под Киевом полицейский
16:36 На Кубе погребли прах Фиделя Кастро
16:27 Жертвами стрельбы в финской Иматре стали мэр и журналистки
16:15 В Сирии за неделю амнистировали более 2,5 тысяч боевиков
16:09 В ДТП в ХМАО погибли десять человек
15:49 В МИДе РФ объявили об отсутствии у Афганистана альтернативы российским вертолетам
15:07 В перестрелке между сотрудниками МВД под Киевом погибли пятеро
14:49 «Шапекоэнсе» признали победителем Южноамериканского кубка
14:39 Четыре государства призвали собрать ГА ООН по Алеппо
14:11 СМИ рассказали о подготовке плана «серого» Brexit
13:47 Борис Гребенщиков написал Дадину в колонию
13:23 В Крыму допустили обрушение украинской телевышки
13:07 Путин рассказал о провале попыток создать однополярный мир
12:36 Путин отметил осознание Трампом уровня ответственности
12:23 На Кубе запретят называть улицы именем Фиделя Кастро
12:10 Президент Ирана предостерег Обаму от продления санкций
11:51 Экс-главу спецслужбы Абхазии задержали при попытке въехать в Россию
11:35 Саратовская область перешла на новое время
11:20 Десятки жителей Краснодара госпитализированы с отравлением
11:00 Эрдоган предложил Путину перейти на расчеты в национальных валютах
10:43 На месте крушения самолета в Индонезии нашли фрагменты тел
10:38 Экс-кандидат в президенты США отказалась требовать пересчета голосов
10:19 СМИ назвали еще одного претендента на пост госсекретаря США
10:05 Денис Лебедев уступил чемпионский пояс по версии IBF
09:47 Выборы президента Узбекистана признаны состоявшимися
09:40 В Дагестане ликвидирован организатор терактов в Волгограде
09:27 СМИ анонсировали сближение умеренной оппозиции в Сирии с «Аль-Каидой»
09:18 В Пентагоне выразили готовность к длительному соперничеству с Россией
09:08 СМИ рассказали о переговорах по переносу «Евровидения-2017» в Москву
08:57 При стрельбе на финско-российской границе убиты трое
03.12 21:03 Савченко обвинила Россию в намерении «дойти до Британии»
03.12 20:45 В Крыму прокомментировали арест золота скифов судом Киева
03.12 20:26 Появилось видео визита Грефа в Сбербанк в костюме инвалида
03.12 20:17 Пожар на вечеринке в Калифорнии привел к гибели девяти человек
03.12 19:57 В Махачкале убиты пять предполагаемых боевиков
03.12 19:45 Ураган сорвал крышу многоэтажки в Сочи
Apple Boeing Facebook Google NATO PRO SCIENCE видео ProScience Театр Pussy Riot Twitter аварии на железной дороге авиакатастрофа Австралия автопром Азербайджан Александр Лукашенко Алексей Навальный алкоголь амнистия Анатолий Сердюков Ангела Меркель Антимайдан Армения армия Арсений Яценюк археология астрономия атомная энергия Афганистан Аэрофлот банковский сектор Барак Обама Башар Асад беженцы Белоруссия беспорядки бизнес биология ближневосточный конфликт болельщики «болотное дело» Борис Немцов Бразилия Великая Отечественная война Великобритания Венесуэла Верховная Рада взрыв взятка видеозаписи публичных лекций «Полит.ру» видео «Полит.ру» визовый режим Виктор Янукович «ВКонтакте» ВКС Владимир Жириновский Владимир Путин ВМФ военная авиация Вторая мировая война вузы выборы выборы губернаторов выборы мэра Москвы газовая промышленность «Газпром» генетика Генпрокуратура Германия ГИБДД гомосексуализм госбюджет Госдеп Госдума гражданская авиация Греция Гринпис Грузия гуманитарная помощь гуманитарные и социальные науки Дагестан Дальний Восток День Победы дети Дмитрий Медведев Дмитрий Песков Дмитрий Рогозин доллар Домодедово Донецк драка ДТП Евгения Васильева евро Евромайдан Евросоюз Египет ЕГЭ «Единая Россия» Екатеринбург естественные и точные науки ЖКХ журналисты закон об «иностранных агентах» законотворчество здравоохранение в России землетрясение «Зенит» Израиль Индия Индонезия инновации Интервью ученых интернет инфляция Ирак Ирак после войны Иран Иркутская область ислам «Исламское государство» Испания история История человечества Италия Йемен Казань Казахстан Канада Киев кино Китай Климат Земли, атмосферные явления КНДР Книга. Знание кораблекрушение коррупция космос КПРФ кража Краснодарский край кредиты Кремль крушение вертолета Крым крымский кризис культура Латвия ЛГБТ ЛДПР лесные пожары Ливия Литва литература Луганск Малайзия МВД МВФ медиа медицина междисциплинарные исследования Мексика Мемория метро мигранты МИД России Минздрав Минкульт Минобороны Минобрнауки Минфин Минэкономразвития Минюст мировой экономический кризис «Мистраль» Михаил Саакашвили Михаил Ходорковский МКС Молдавия Мосгорсуд Москва Московская область мошенничество музыка МЧС наводнение налоги нанотехнологии наркотики НАСА наука Наука в современной России «Нафтогаз Украины» некролог Нерусский бунт нефть Нигерия Нидерланды Нобелевская премия Новосибирск Новые технологии, инновации Нью-Йорк «Оборонсервис» образование ОБСЕ общественный транспорт общество ограбление Одесса Олимпийские игры ООН оппозиция опросы оружие отставки-назначения Пакистан Палестинская автономия пенсионная реформа Пентагон Петр Порошенко погранвойска пожар полиция Польша правительство Право «Правый сектор» преступления полицейских преступность происшествия публичные лекции Рамзан Кадыров РАН Революция в Киргизии рейтинги религия Реформа армии РЖД Роскомнадзор Роскосмос Роспотребнадзор Россельхознадзор Российская академия наук Россия Ростовская область РПЦ рубль русские националисты Санкт-Петербург санкции Саудовская Аравия Сбербанк связь связь и телекоммуникации Севастополь сельское хозяйство сепаратизм Сергей Лавров Сергей Собянин Сергей Шойгу Сирия Сколково Славянск Следственный комитет следствие Совет Федерации социальные сети Социология в России Сочи Сочи 2014 «Спартак» «Справедливая Россия» спутники СССР стихийные бедствия Стихотворения на случай стрельба суды суицид США Таиланд Татарстан театр телевидение теракт терроризм технологии транспорт туризм Турция тюрьмы и колонии убийство Украина Федеральная миграционная служба физика Финляндия ФИФА фондовая биржа Фоторепортаж Франсуа Олланд Франция ФСБ ФСИН ФСКН футбол Хабаровский край хакеры Харьков химическое оружие хоккей Центробанк Цикл бесед "Взрослые люди" Челябинская область Чечня шахты Швейцария Швеция школа шпионаж Эбола Эдвард Сноуден экология экономика экономический кризис экстремизм Южная Корея ЮКОС Юлия Тимошенко ядерное оружие Япония

Редакция

Электронная почта: politru.edit1@gmail.com
Адрес: 129343, Москва, проезд Серебрякова, д.2, корп.1, 9 этаж.
Телефоны: +7 495 980 1893, +7 495 980 1894.
Стоимость услуг Полит.ру
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.