Polscy naukowcy stworzyli rewolucyjną kosmiczną autostradę, która bez najmniejszej zadyszki obsłuży dziesiątki tysięcy urządzeń w zaledwie jedną sekundę. Ten przełomowy wynalazek prosto z Politechniki Wrocławskiej raz na zlikwiduje orbitalne korki i zdefiniuje na nowo globalny Internet Rzeczy.
W dzisiejszym świecie otaczają nas tysiące czujników zamontowanych w samochodach, pociągach, maszynach czy też używanych w logistyce i wielu innych dziedzinach. Ich zadaniem jest wysyłanie krótkich informacji, których poprawny odbiór przez satelity zapewnia niezawodne działanie systemów w każdym zakątku globu.
Gdy zbyt wiele takich urządzeń próbuje komunikować się w tym samym czasie, powstają kolizje transmisji, rośnie liczba nieprzekazanych danych, a cenne informacje są gubione. Skutek jest prosty i bolesny. Rośnie liczba nieprzekazanych danych, a systemy sterujące logistyką czy transportem tracą na niezawodności. Urządzenia do tej pory musiały dosłownie czekać w wirtualnej kolejce, aby przepchnąć swój pakiet informacji przez niewidzialną barierę.
Teraz naukowcy z Politechniki Wrocławskiej wspólnie z firmą OrbitsIQ Global oraz Europejską Agencją Kosmiczną pokazali rozwiązanie tego problemu. Ich nowa technologia sprawia, iż łączność satelitarna dla Internetu Rzeczy (IoT) wchodzi na zupełnie nowy poziom.
Technologiczna autostrada prosto z Wrocławia
Odpowiedzią na ten narastający kryzys przepustowości jest technologia o nazwie E-SSA (Enhanced Spread Spectrum Aloha). Stoi za nią międzynarodowy zespół, w którym pierwsze skrzypce grają badacze z Wydziału Elektroniki, Fotoniki i Mikrosystemów Politechniki Wrocławskiej. Wspierani przez Europejską Agencję Kosmiczną (ESA) oraz inżynierów z firmy OrbitsIQ Global, stworzyli system, który radykalnie zwiększa możliwości przesyłowe bez konieczności rezerwowania dodatkowych pasm radiowych.
Działa ona jak wielopasmowa autostrada. Pozwala setkom urządzeń nadawać dane jednocześnie na tym samym kanale radiowym, bez wzajemnego zakłócania odbioru transmisji – tłumaczy dr hab. inż. Paweł Kabacik, prof. uczelni z Politechniki Wrocławskiej.
Trzydzieści tysięcy pakietów w zaledwie sekundę
Teoria brzmi świetnie, ale to wyniki testów laboratoryjnych robią największe wrażenie i pokazują skalę tego przełomu. Podczas prób przeprowadzonych na fizycznym modelu satelity system musiał zmierzyć się z ekstremalnym obciążeniem.
Komunikacja pięciuset urządzeń w jednym momencie nie zrobiła na nim żadnego wrażenia. W ciągu zaledwie jednej sekundy nowa aparatura poprawnie odebrała i przetworzyła aż trzydzieści tysięcy pakietów z danymi.
Osiągnięcie takiego pułapu było możliwe dzięki całkowitej zmianie podejścia do dzielenia dostępnego pasma, a także zaprzęgnięciu do pracy najpotężniejszych współczesnych procesorów i zaawansowanych algorytmów przetwarzania sygnału.
Więcej na Spider’s Web:
System, który jest znacznie bardziej pojemny
Zapotrzebowanie na przesyłanie danych przez satelity jest ogromne i systematycznie rośnie. Dotyczy to wielu obszarów naszego życia: od transportu i logistyki po rolnictwo i energetykę. Nowe rozwiązanie usprawni działanie milionów czujników.
Jak tłumaczy prof. Paweł Kabacik, ten sukces był możliwy dzięki temu, iż naukowcy na nowo podeszli do zagadnienia, w jaki sposób urządzenia korzystające z satelitarnego internetu mogą dzielić się dostępnym pasmem radiowym.
Przy wykorzystaniu najnowocześniejszych układów scalonych i procesorów oraz ostatnich osiągnięć w przetwarzaniu sygnałów, przedstawiliśmy system, który jest znacznie bardziej pojemny i zapewnia poprawną obsługę zapotrzebowania na wymianę dużej liczby krótkich informacji – mówi prof. Paweł Kabacik z PWr.
To dopiero początek rewolucji
Opracowanie tego rozwiązania to efekt połączenia wiedzy naukowców z Politechniki Wrocławskiej z doświadczeniem inżynierów z Europejskiej Agencji Kosmicznej oraz umiejętności specjalistów z firmy OrbitsIQ Global, która działa także w Polsce.
Współpraca z wrocławską uczelnią to dla nas najważniejszy krok w budowaniu bezpiecznej łączności na całym świecie – wyjaśnia Joe Euteneuer, prezes OrbitsIQ Global. – Ta technologia to nie jest zwykłe udoskonalenie, ale duża rewolucja na rynku powszechnie dostępnych usług łączności satelitarnej.
OrbitsIQ Global to założona w 2024 r. firma z siedzibą w Luksemburgu, działająca także w Niemczech, Stanach Zjednoczonych i Polsce. Rozwija nową generację platform powszechnej łączności integrujących w spójną całość sieci naziemne i satelitarne, niezależnie od wykorzystywanego pasma częstotliwości.
Usługa kosmicznego internetu, wykorzystująca sztuczną inteligencję do organizacji działania, ma gwarantować nieprzerwaną i bezpieczną łączność dla zasobów stacjonarnych oraz mobilnych, zarówno w administracji publicznej, jak i w sektorze komercyjnym.
Firma łączy zaawansowane rozwiązania technologiczne ze skalowalnym wdrożeniem rynkowym i chce odgrywać istotną rolę w rozwoju bezpiecznej, zintegrowanej łączności satelitarno-naziemnej wspieranej przez AI.
Dla branży nie jest to jedynie drobna aktualizacja systemów, ale absolutny przewrót, który ostatecznie zdefiniuje to, jak na Ziemi będzie działał internet rzeczy.
