La proliferazione di dispositivi wireless può semplificare la vita quotidiana, ma i loro segnali stanno affollando un numero già limitato di frequenze radio disponibili che consentono la comunicazione wireless. Un ricercatore dell'Università della Georgia sta cercando di sfruttare al meglio lo spettro utilizzando la fotonica, la scienza della creazione, luce di rilevamento e manovra.

Mable Fok, un assistente professore di ingegneria che guida anche il laboratorio di ricerca sulla fotonica delle onde luminose e delle microonde dell'università, ha ricevuto un premio CAREER della National Science Foundation per studiare come la fotonica può essere utilizzata per identificare e sfruttare i buchi inutilizzati nello spettro delle radiofrequenze.

Lo spettro viene utilizzato per mantenere tutto, dai dispositivi personali wireless come telefoni cellulari e computer alle tecnologie dei sistemi medici e ai meccanismi di difesa della sicurezza nazionale, senza intoppi. Ma con il numero sempre crescente di tecnologie basate sulle frequenze, lo spazio sullo spettro è stretto.

"Fondamentalmente, questo spettro è tutto ciò che abbiamo, " Ha detto Fok. "Non possiamo creare più spazio. Ma possiamo fare buon uso di ciò che abbiamo".

Tutte le applicazioni che si basano sullo spettro non sono in uso 24 ore su 24, fornendo opportunità di breve durata per gli altri di usare il loro spazio nello spettro. Ma attualmente non c'è modo di identificare rapidamente quali frequenze non vengono utilizzate, ed è qui che entra in gioco la ricerca di Fok.

Fok utilizzerà le tecnologie fotoniche per scansionare rapidamente lo spettro e trovare le frequenze che non sono in uso. Una volta identificato, queste lacune possono essere utilizzate per soddisfare le esigenze di radiofrequenza di vari dispositivi. Lo schema di Fok non solo consente al dispositivo di parlare e ascoltare allo stesso tempo utilizzando la stessa frequenza, ma consente anche al dispositivo di essere abbastanza "intelligente" da sfuggire a interferenze e inceppamenti.

Ispirato al pesce coltello di vetro, una piccola famiglia di pesci d'acqua dolce elettrici che le persone a volte tengono come animali domestici negli acquari, La ricerca di Fok creerà un dispositivo per sfuggire alla frequenza di disturbo allo stesso modo del pesce. I pesci usano quella che è nota come risposta per evitare il disturbo, o VASO, per evitare che i loro segnali elettromagnetici interferiscano con quelli di altri pesci coltello intorno a loro.

"E se potessimo prendere in prestito lo stesso algoritmo e applicarlo al nostro sistema di radiofrequenza?" ha detto Fok. "Se qualcuno cerca di disturbare il nostro segnale, potremo semplicemente spostarci da qualche altra parte che nessuno sta usando."

Fok utilizzerà anche la sovvenzione NSF per aiutare a sviluppare un'app educativa che aiuti le persone a conoscere meglio il campo della fotonica. La maggior parte delle persone conosce alberi di Natale in fibra ottica e Internet ad alta velocità, lei disse, ma è tipicamente dove finisce la comprensione del pubblico della tecnologia emergente. Ma la fotonica offre un più piccolo, alternativa più efficiente e meno costosa all'elettronica tradizionale. Per esempio, i cavi elettrici possono ospitare, dire, 10 persone che vogliono trasmettere informazioni mentre la fibra ottica può servire molto di più in meno spazio.