Superhoge frequenties kunnen de bandbreedte-crunch van internet voor decennia oplossen

Smartphones maken sinds eind 2010 gebruik van 4G-verbindingen. Hoewel deze ooit erg snel leken, merk je misschien tijdens het streamen van Netflix op je telefoon dat het een beetje traag gaat. De volgende generatie 5G kan dingen sneller laten werken, maar het steeds groter wordende internet van Thing betekent dat het slechts een kwestie van tijd is voordat 5G overbelast raakt. 5G is een pleister.

Zoals ze schrijven in de uitgave van dinsdag van APL Photonics, onderzoekers van de Brown University hebben aangetoond dat het mogelijk is om te profiteren van ongelooflijk hoge, voorheen onbruikbare terahertz-frequenties om een ​​speciale informatiesnelweg te creëren voor het data-zware verkeer van het IoT om lagere bandbreedtes voor telefoonoproepen vrij te maken. Het is een nieuwe communicatie-infrastructuur die volgens het team in de komende 10 tot 15 jaar nodig zal zijn.

Daniel Mittleman, een professor in engineering bij Brown, en zijn team hebben uitgezocht hoe de frequenties in het terahertz-gebied, ongeveer 100 keer hoger dan Wi-Fi of bluetooth, kunnen worden gemanipuleerd om gegevens effectief te verplaatsen.

"Het probleem is dat al je bandbreedte wordt opgegeten door het internet der dingen", vertelt Mittleman omgekeerde. "Het is niet het spraakverkeer, het is het dataverkeer dat exponentieel groeit. Wat we echt willen doen, is al dat gegevensverkeer naar een of ander hoogfrequent netwerk afladen, zodat we ruimte vrijmaken op het bestaande netwerk voor spraak."

Het grootste probleem dat ze moesten overwinnen, was dat golven met een hogere frequentie niet door muren of zelfs mensen kunnen reizen, wat een groot obstakel vormt voor elk praktisch communicatienetwerk. Daarom heeft het team een ​​zogenaamde 'line-of-sight'-route gecreëerd - een duidelijk pad zonder obstakels in de weg - om informatie naar een ontvanger te kunnen overbrengen.

Mittleman en zijn team hebben een oplossing gevonden, omdat ze aantoonden dat deze hoogfrequente stralen konden worden teruggekaatst van muren of plafonds, een methode waar veel van zijn collega's sceptisch tegenover waren.

"Ze dachten dat er een enorme machtsboete zou zijn, je zou al je energie verliezen als je tegen de muur stuitert", zegt Mittleman. "Veel, veel mensen hebben me verteld dat het gewoon onmogelijk was. We hebben laten zien dat je inderdaad iets verliest wanneer je tegen de muur stuitert, maar niet zoveel als mensen gedacht hebben."

Hoewel dit slechts het eerste van vele experimenten is die op het gebied van hoogfrequente gegevensoverdracht plaatsvinden, bewees het onderzoek van Mittleman dat een methode die ooit als onhaalbaar werd beschouwd, in feite mogelijk is. Toekomstige onderzoekers zouden kunnen uitkijken naar deze op bouncing gebaseerde methode om een ​​levensvatbare netwerkinfrastructuur te bouwen die het internet der dingen en ander data-zwaar verkeer kan aandrijven.

Een decennium vanaf nu zou dit het mogelijk kunnen maken om naadloos te streamen Game of Thrones, zonder je zorgen te hoeven maken over een koelkast op internet die het apparaat vertraagt.