A Internet à velocidade da luz

A Internet à velocidade da luz

Alexander Graham Bell tinha a certeza que a invenção do telefone ia mudar o mundo. Bell acreditava estar no limiar de uma invenção ainda mais revolucionária que o fotofone, mas não viveu para saborear essa vitória. A ideia em que se baseou – usar impulsos luminosos para transmitir informação através do éter – volta a estar em cima da mesa e pode mudar a nossa forma de comunicar.

Desde o início do seculo XX, as ondas de rádio são o principal meio de difusão de sinais sem fios, mas estamos a alcançar os limites desta solução no que respeita ao volume dos dados transmitidos. Tornou-se necessário procurar outras soluções. Graças aos progressos das tecnologias dos led e dos lasers, verificou-se que, para algumas aplicações, a luz supera as ondas de rádio.

Através da luz, poderemos descarregar o equivalente a uma caixa cheia de DVD enquanto o diabo esfrega um olho. Para enviar sinais digitais poderia recorrer-se à rede de iluminação pública e até aos candeeiros das casas e dos escritórios, o que daria acesso à Internet praticamente em todo lado.

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Professor Harald Haas da Universidade de Edimburgo, Escócia

Maiores volumes de dados

Os defensores da comunicação através da luz visível – ou li-fi (light fidelity) – preveem um futuro radioso. Harald Hass, professor da Universidade de Edimburgo na Escócia, é um dos principais defensores. Acredita que a luz pode substituir as ondas de rádio, permitindo aos aparelhos electrónicos trocar fluxos contínuos de dados.

As versões de teste funcionam bem, mas o custo dos componentes é proibitivo para a maioria das aplicações. Mesmo quando os preços baixarem (e baixarão, como sempre sucede quando uma tecnologia se generaliza), estará a indústria das telecomunicações pronta para renunciar às ondas de rádio?

Na área das comunicações móveis, a utilização de ondas magnéticas de baixa frequência (ondas de rádio) é uma conquista espetacular. Mas quantas vezes não conseguimos fazer uma chamada ou ligar-nos à Internet num aeroporto? Isso acontece quando o número de utilizadores simultâneos passa o limiar do sistema, ao saturar as antenas circundantes.

O problema vai piorar, pois há cada vez mais pessoas a partilhar fotografias e vídeos em modo de transmissão de dados em fluxo contínuo. Para além de que a largura de banda disponível também passará a ser disputada pela chamada Internet dos objectos, (em inglês IoT), com carros, cafeteiras eléctricas e muitos outros dispositivos a querer comunicar entre si. “Estamos a explorar ao máximo as capacidades dos nossos aparelhos”, explica Thomas Little, professor da Universidade de Boston (EUA).

Estamos perto do limite teórico de dados que podem circular num único sinal.

Hoje, o wi-fi é rei. Contudo, o alcance fica-se pelos 50 a 100 metros. É frequente haver interferências sempre que há redes próximas umas das outras ou muitos utilizadores simultâneos.

Se percorrermos o espectro electro-magnético até às frequências mais altas, chegamos aos infravermelhos e à luz visível, zona ainda não saturada nem regulamentada. “As ondas de rádio e as de luz não diferem”, explica Kevin Ashton, cientista residente no Texas cujo trabalho no MIT (Massachusetts Institute of Technology) no final da década de 90 conduziu à adopção generalizada da identificação por rádio frequência (RFID), que serve, por exemplo, para fazer pagamentos à distância.

“Não se trata de substituir as ondas de rádio pelas da luz”, explica Harald Haas, “Mas esta tecnologia pode aliviar a pressão sobre as outras redes”. Este cientista a quem se deve o termo li-fi, dedica-se a transmissão de sinais através de ondas luminosas no seu laboratório, no complexo Alexander-Graham-Bell da Universidade de Edimburgo. Prevê que, até 2025, os nossos aparelhos de uso corrente não estejam apenas ligados às antenas circundantes e às redes wi-fi, mas também às lâmpadas. E não é o único a pensar assim. “Se gastamos tanto dinheiro a iluminar salas e a enviar fotões em todas as direcções, então porque não usar a iluminação para transmitir dados?” defende Thomas Little.

O princípio do li-fi consiste em acender e apagar um led, muito rapidamente de forma a criar um fluxo de bits que permita a transmissão de dados. É como enviar uma mensagem de código Morse utilizando uma lanterna, com a diferença de a operação ser repetida vários milhares de vezes por segundo. Quanto mais rápida for a oscilação, mais dados se enviam, desde que tanta cintilação não induza crises epiléticas nas pessoas mais sensíveis.

Desde 2006, Harald Haas já fez várias conferências sobre o potencial do li-fi. Em 2012, criou, a partir do seu laboratório universitário, uma empresa que agora se chama PureLifi com o objectivo de desenvolver produtos comerciais.

A PureLifi tem clientes interessados em aplicações específicas, mas a tecnologia ainda não atraiu a atenção do grande público.

Kevin Ashton ainda não está convencido que o li-fi venha a ter o impacto que Haral Haas e outros preveem. “Uma nova tecnologia tem que ser genial para ultrapassar as vantagens das que já existem” afirma. “A luz visível é uma boa alternativa nalguns casos, mas ainda falta determinar onde”.

Durante um teste laboratorial realizado em 2015, Dominc O’Brien (investigador da Universidade de Oxford, Reino Unido) e vários colegas operaram uma ligação de infravermelhos capaz de transmitir 224 gigabytes por segundo – o que permite descarregar várias horas de vídeo de alta resolução num instante. Em pricípio com luz visível, dever-se-iam alcançar resultados semelhantes. Os investigadores acreditam que esta tecnologia possa transmitir dados à velocidade de três terabytes (ou seja três mil milhões de bits) por segundo.

A cada um a sua fonte

Utilizando led normais, Harald Haas fabricou aparelhos baratos, cuja velocidade de transmissão é semelhante à das redes wi-fi, individuais. Mas quando se multiplicam utilizadores, por exemplo, a ver vídeos na Internet, as invenções deste físico revelam-se mais eficazes, porque cada pessoa poderá ligar-se à sua própria fonte de luz, em vez de partilhar o mesmo router wi-fi.

Uma caixa específica para a transmissão de dados em contínuo poderia estar ligada a cada lâmpada, através dos fios eléctricos normais. Isso permitiria, por exemplo, enviar um fluxo de vídeo a muitos utilizadores simultâneos, à mesma velocidade que se houvesse uma só pessoa a utilizar toda a largura de banda disponível num router wi-fi.

Haas está a desenvolver um protótipo do dispositivo li-fi para a equipa de basquetebol de São Francisco (EUA), os Golden State Warriors, que vai inaugurar um estádio novo em 2018. Em qualquer lugar os espectadores poder-se-ão ligar aos milhares de lâmpadas e rever os momentos-chave do jogo, no telemóvel. A geolocalização no interior de construções é outra aplicação promissora. O GPS não funciona bem entre quatro paredes e a sua margem de erro pode tornar-se excessiva.

Em contrapartida, as lâmpadas acima das nossas cabeças podem “ver” onde estamos.

Num supermercado, poderemos receber no telemóvel, informação sobre as promoções no corredor onde estamos. Como a aplicação requer poucos dados, os sistemas deste tipo são baratos. Phillips já fez testes num Carrefour em Lille (França).

Se não gosta da ideia, saiba que o li-fi pode preservar a vida privada. A luz não pode sair de uma sala sem janelas, pelo que esta tecnologia é um método simples e eficaz para a segurança das redes locais.

Pode ser adaptada a locais como hospitais e aviões, onde a confidencialidade é crucial e as interferências rádio são problemáticas.

Sem prejuízo de tudo isto, é na estrada e dentro de automóveis inteligentes que o li-fi pode vir a ser crucial. Não há fabricante que não tenha engenheiros a estudar a comunicação entre viaturas, de forma a que troquem informações em caso de engarrafamento ou condições de circulação perigosas. Graças ao li-fi, as luzes de travão podem avisar instantaneamente o computador de bordo da viatura que nos precede de que vai haver abrandamento, para este desencadear, se necessário, sistemas de travagem de emergência. Já as luzes tricolores dos led podem difundir alertas de engarrafamento ou obras.

Produtos de consumo corrente já usam o li-fi: brinquedos e jogos. Na Disney, uma equipa de investigação usa os led dos parques de atracções para enviar vídeos e jogos para os telemóveis dos visitantes.

Fonte: Courrier International

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