Recordes de transmissão: Muitos dados e 10.000 vezes menos energia

Redação do Site Inovação Tecnológica

Evolução das tecnologias de transmissão óptica. [Imagem: Toshio Morioka]

Dados à vontade

Pesquisadores do Instituto Nacional de Tecnologia da Informação e Comunicação do Japão fizeram uma transmissão de dados experimental a uma velocidade de 159 Tb/s (terabytes por segundo).

O teste, envolvendo laboratórios distantes 1.045 quilômetros (km) um do outro, usou fibras ópticas multimodo - neste teste, elas operavam em três modos diferentes - com 0,125 milímetro de diâmetro, o que as torna adequadas para serem instaladas com equipamentos padrão da indústria.

Convertendo os resultados para o produto da taxa de dados e distância (produto NBL), que é um indicador geral da capacidade de transmissão, chega-se a 166 Pb/s × km, o que é o dobro do recorde mundial anterior para esse tipo de fibra óptica e a maior taxa de dados acima de 1.000 km para qualquer tipo de fibra de diâmetro padrão.

Fibras multimodo têm diferentes retardos de propagação entre sinais ópticos em diferentes modos, o que torna difícil obter simultaneamente grandes taxas de dados e transmissão de longa distância. Esta demonstração mostra que essas limitações podem ser superadas, permitindo usufruir do custo muito mais baixo desse tipo de fibra também para conexões de longa distância.

Vídeo comum (quase) sem gastar energia

Uma equipe da Universidade de Washington, nos EUA, se contentou em enviar dados a uma velocidade suficiente para transmitir um vídeo padrão de qualidade HD.

O objetivo é viabilizar câmeras portáteis que transmitem seus vídeos em streaming sem usar baterias. [Imagem: Dennis Wise/University of Washington]

A novidade é que eles fizeram isso consumindo 10.000 vezes menos energia do que é necessário hoje, permitindo a transmissão de vídeos HD usando equipamentos portáteis, já que o vídeo é processado por algum outro aparelho, como um celular.

A transmissão usa uma técnica chamada retroespalhamento (backscatter), através da qual um aparelho pode compartilhar informações refletindo sinais que foram transmitidos para ele.

Nas câmeras de transmissão ao vivo atuais, a câmera primeiro processa e compacta o vídeo e depois o transmite via Wi-Fi. Esses componentes de processamento e comunicação consomem muita energia, especialmente com vídeos HD, o que resulta em câmeras com grandes baterias ou que precisam ser plugadas na tomada.

A equipe desenvolveu um novo sistema que elimina todos esses componentes. Em vez disso, os píxeis da câmera são conectados diretamente à antena e enviam valores de intensidade por meio do retroespalhamento a um smartphone próximo. O celular, que não tem as mesmas restrições de tamanho e peso de uma câmera de streaming, fica responsável por processar o vídeo.

O sistema usa de 1.000 a 10.000 vezes menos energia do que a tecnologia de streaming atual. mas ainda precisa de uma pequena bateria para garantir uma operação contínua. O próximo passo, afirma a equipe, será fabricar câmeras de vídeo sem fio completamente livres de bateria.

Bibliografia:

Ultrahigh Capacity Optical Communications beyond Pb/s
Toshio Morioka
Nonlinear Optics Technical Digest
DOI: 10.1364/NLO.2013.NM2B.1
https://homes.cs.washington.edu/~gshyam/Papers/videobackscatter.pdf

Towards Battery-Free HD Video Streaming
Saman Naderiparizi, Mehrdad Hessar, Vamsi Talla, Shyamnath Gollakota, Joshua R. Smith
Nonlinear Optics Technical Digest