طراحی نرم افزار اندروید
طراحی اپلیکیشن موبایل
وای‌فای با قدرت صدبرابر بیشتر
محققان در دانشگاه براون گزارش دادند که انتقال داده از طریق امواج چندگانه فراصوت با سرعت ۵۰ گیگابیت بر ثانیه در حال دستیابی است. اتفاقی که اگر به سرانجام برسد، می‌تواند منجر به ظهور نسل جدیدی از وای‌فای فوق سریع شود.
multiplexing، توانایی ارسال چندین سیگنال از یک کانال انفرادی، ویژگی پایه و اساسی هر سیستم انتقال صدا یا داده می‌باشد. گروهی از محققان اخیرا روشی برای ایجاد داده‌های چندگانه که توسط موج‌های تراهرتز (THz) حمل می‌شوند، ابداع کرده‌اند. تابش‌های فرکانس بالایی که می‌توانند نسل بعدی شبکه‌های وایرلس با پهنای باند بسیار بالا را فراهم کنند.
در مقاله‌ای که در نشریه Nature Communications نوشته شده، انتقال دو سیگنال ویدئویی از طریق امواج تراهرتز چندگانه با سرعت انتقال بالای ۵۰ گیگابایت بر ثانیه تشریح شده است. سرعتی که ۱۰۰ برابر بهینه‌تر از سریع‌ترین سرعت موجود کنونی انتقال داده در شبکه‌های همراه می‌باشد.
دنیل میتلمن، پروفسور دانشکده مهندسی براون و نویسنده مقاله، می‌گوید:« ما نشان دادیم که می‌توانیم که چند جریان داده را به طور مجزا، با سرعت بسیار بالا و خطای بسیار پایین، از طریق امواج تراهرتز انتقال دهیم. این اولین باری است که کسی نحوه کار سیستم تراهرتز چندگانه را با استفاده از داده‌های واقعی نشان می‌دهد، و نتایج ما نشان می‌دهد که رویکرد ما به آینده شبکه‌های وایرلس تراهرتز قابل اعتماد خواهد بود.»
شبکه‌های کنونی از امواج مایکرویو برای حمل و انتقال صدا و داده استفاده می‌کنند. اما مانند بسیاری از حوزه‌های تکنولوژی اطلاعات، تقاضا برای انتقال داده به صورت نمایی افزایش می‌یابد، و به زودی به حدی خواهد رسید که که فراتر از توان شبکه‌های امواج مایکرویو خواهد شد. امواج تراهرتز فرکانس‌هایی بیشتر از امواج مایکرویو دارند و به تبع ظرفیت بسیار بیشتری برای انتقال داده خواهند داشت. اگرچه، دانشمندان به تازگی آزمایش‌هایی را بر روی فرکانس امواج تراهرتز و اجزا اساسی که برای تولید چنین شبکه‌ای که اکنون وجود ندارد، شروع کرده‌اند.
سیستمی برای multiplexing و demultiplexing کردن (همچنین تحت عنوان mux/demux نیز شناخته می‌شود) یکی از آن اجزای اصلی است. این تکنولوژی اجازه می‌دهد که یک کابل داده‌های چندین شبکه تلویزیونی را حمل کند یا هزاران کاربر را به شبکه وای‌فای وصل نماید.
تکنولوژی mux/demux که که میتلمن و همکارانش به آن دست پیدا کرده‌اند، از دو صفحه فلزی که به صورت موازی روبروی هم قرار گرفته‌اند و به عنوان هدایتگر امواج مورد استفاده قرار می‌گیرند، همانطور که در شکل نشان داده شده، تشکیل شده است. بر روی یکی از این صفحات شکاف کوچکی قرار دارد. وقتی که یک موج THz در داخل هدایتگر جابجا می‌شود، مقداری از امواج تابشی از شکاف خارج می‌شوند. زاویه‌ای که پرتوهای تابش با آن از شکاف خارج می‌شوند، به فرکانس موج وابسته است.
میتلمن می‌گوید: “ما می‌توانیم چندین موج با فرکانس‌های مختلف – هریک برای حمل یک جریان داده – به داخل هدایتگر وارد کنیم و این امواج با یکدیگر به تداخل نمی‌خورند چون فرکانس‌های متفاوتی دارند؛ multiplexing این‌گونه است. هرکدام از این فرکانس‌ها با زاویه متفاوتی از هدایتگر خارج می‌شوند و جریان‌های داده جداسازی می‌گردند، چیزی که به آن demultiplexing می‌گویند.”
با توجه به طبیعت امواج تراهرتز، سیگنال‌ها در شبکه‌های ارتباطی تراهرتز به صورت پرتوهای مستقیم انتشار می‌یابند، نه به صورت گسترده مانند سیستم‌های وای‌فای کنونی. رابطه مستقیم بین زاویه انتشار و فرکانس کلید تولید سیستم‌های mux/demux امواج تراهرتز می‌باشد. کاربری در مکان مشخص (و در نتیجه در یک زاویه مشخص از سیستم multiplexing) به یک فرکانس مشخص وصل خواهد شد.
در سال ۲۰۱۵، ابتدا میتلمن و و تیمش مقاله‌ای را منتشر کردند که طرح مفهومی هدایتگر موج آن ها را تشریح می‌کرد. برای ابتدای کار، آن‌های از یک منبع نوری با پهنای باند امواج تراهرتز برای تایید این حقیقت که امواج با فرکانس‌های مختلف با زوایای متفاوت خارج می‌شوند، استفاده کردند. درحالی که طرح مفهومی با موفقیت به اثبات رسید، این آخرین کار به عنوان قدمی قطعی برای برای آزمایش پروژه با داده‌های واقعی می‌باشد.
تیم دو برنامه تلویزیونی با کیفیت بالا را به سیگنال تبدیل کرده و به داخل سیستم multiplexer فرستادند. آزمایشات آن‌ها نشان داد که انتقال داده تا سرعت ۱۰ گیگابیت بر ثانیه بدون هیچ میشکلی انجام می‌شود، بسیار سریع‌تر از شبکه‌های استاندارد وای فای کنونی. نرخ خطا پس از افزایش سرعت تا ۵۰ گیگابیت بر ثانیه (۲۵ گیگابیت بر کانال) تا حدودی افزایش می‌یابد، اما هنوز در بازه‌ای قرار دارد که می‌توان آن‌ها را با استفاده از روشی که در شبکه‌های ارتباطی امروزی رایج است، تصحیح نمود.
محققین قصد دارند این تکنولوژی و سایر کاربرد‌های امواج تراهرتز را گسترش دهند. میتلمن اخیرا گواهی‌ای از FCC دریافت کرده تا تعدادی آزمایشات فضای باز بر روی فرکانس‌های تراهرتز، در پردیس دانشگاه براون انجام دهد.
او گفت: “ما فکر می‌کنیم که درحال حاضر، گواهی بالاترین فرکانسی را داریم که از FCC صادر شده است، و امیدواریم که این نشانه‌‌ای دال بر توجه جدی آژانس به شبکه‌های ارتباطی با امواج تراهرتز باشد. کمپانی‌ها نسبت به توسعه تکنولوژی‌های تراهرتز بی‌میلی نشان می‌دهند و چاره کار این است که یک تلاش جدی همراه با برنامه‌ریزی منظم برای تخصیص باندهای فرکانسی به استفاده‌های خاص وجود داشته باشد. بنابراین، این کار یک قدم مثبت در راه درست است.”
#امواج_چندگانه
#امواج_چندگانه_فراصوت
#فرا_صوت
#فرکانس
#سیگنال_ویدئوئی
