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Le travi wireless si piegano per sbloccare i dati ultra-veloci
I ricercatori di Princeton hanno sviluppato un sistema di apprendimento automatico che curva i segnali di frequenza ultra-alta attorno agli ostacoli, risolvendo una delle maggiori barriere ai wireless sub-terahertz, questo apre la strada a velocità fino a 10x più velocemente-sfregando la realtà virtuale di prossima generazione, veicoli autonomi e oltre.
Gli ingegneri della Princeton University hanno dimostrato un sistema rivoluzionario che consente alle trasmissioni a frequenza ultra-alta di piegarsi attorno agli ostacoli, trasformando potenzialmente la comunicazione wireless a frequenze secondarie.Segnalato in Nature Communications, la tecnologia potrebbe fornire dati a velocità fino a 10 volte più velocemente dei sistemi di oggi, critici per la realtà virtuale, veicoli autonomi e applicazioni coinvolgenti.
La sfida con i segnali secondari di Sub-Terahertz è che, a differenza delle onde radio a bassa frequenza, viaggiano in travi stretti che sono facilmente bloccati da pareti, mobili o persino persone in movimento.Le alternative attuali si basano sui riflettori, che sono spesso poco pratici in contesti dinamici.Il team, guidato dal professore di ingegneria elettrica Yasaman Ghasempour, ha affrontato questa limitazione facendo rivivere un concetto di fisica proposto per la prima volta nel 1979, travi aeree, onde radio speciali che possono curvare come una palla curva lanciata.
Il sistema è alimentato da una rete neurale che si comporta in modo molto simile a un atleta che apprende attraverso la pratica.Invece di testare faticosamente ogni possibile curva del raggio, l'IA impara i modelli di trasmissione ottimali da un simulatore costruito dal co-autore Atsutse Kludze.Una volta formata, la rete neurale seleziona rapidamente la migliore curva per mantenere la connettività mentre gli ambienti cambiano.Per dirigere i segnali, i ricercatori hanno utilizzato una metasuperfici progettata su misura, un materiale ingegnerizzato in grado di accordare finemente il comportamento delle onde.A differenza degli approcci statici, questo sistema adattivo ricalibra continuamente le trasmissioni per guidare nuovi ostacoli, mantenendo solidi collegamenti in spazi affollati e cambiando. Trasformando frequenze una volta bloccate in autostrade pieghevoli di dati, la ricerca indica un futuro in cui le reti wireless possono offrire una larghezza di banda enorme senza essere fermata dalle pareti fisiche.
"Questo lavoro affronta una barriera di lunga data all'adozione di wireless ad alta frequenza nella comunicazione quotidiana", ha detto Ghasempour."Con ulteriori progressi, vediamo trasmettitori che possono navigare in modo intelligente anche gli ambienti più complessi, portando una connettività ultra-veloce e affidabile alle applicazioni dalla realtà virtuale immersiva al trasporto autonomo."Dimostrando segnali in raggi ariosi e regolando dinamicamente la loro curvatura, il sistema "schiva" gli ostacoli in tempo reale.Il ricercatore laureato Haze Chen, autore principale del documento, ha affermato che l'obiettivo era quello di consentire una comunicazione affidabile in ambienti interni complessi in cui le connessioni di linea di vista falliscono.