Já ouvimos isso há anos:o 5G está chegando.

E ainda, embora a Internet 5G de alta velocidade tenha de fato sido implementada lentamente em vários países em todo o mundo, muitas barreiras permanecem que impediram a adoção generalizada.

Um problema é que não podemos obter velocidades de internet mais rápidas sem maneiras mais eficientes de transmitir sinais sem fio. A tendência geral tem sido simplesmente adicionar antenas ao transmissor (ou seja, Pontos de acesso Wi-Fi e torres de celular) ou o receptor (como um telefone ou laptop). Mas isso se tornou difícil de fazer à medida que as empresas cada vez mais produzem dispositivos cada vez menores, incluindo uma nova onda de sistemas de "internet das coisas".

Pesquisadores do Laboratório de Ciência da Computação e Inteligência Artificial do MIT (CSAIL) analisaram o problema recentemente e se perguntaram se as pessoas interpretaram as coisas completamente ao contrário o tempo todo. Em vez de focar nos transmissores e receptores, e se pudéssemos amplificar o sinal adicionando antenas a uma superfície externa no próprio ambiente?

Essa é a ideia por trás do novo sistema RFocus da equipe CSAIL, uma "superfície inteligente" controlada por software que usa mais de 3, 000 antenas para maximizar a força do sinal no receptor. Os testes mostraram que o RFocus pode melhorar a força média do sinal por um fator de quase 10. Em termos práticos, a plataforma também é muito econômica, com cada antena custando apenas alguns centavos. As antenas são baratas porque não processam o sinal de forma alguma; eles simplesmente controlam como isso é refletido. O autor principal Venkat Arun diz que o projeto representa o que é, para o conhecimento da equipe, o maior número de antenas já usado para um único link de comunicação.

Embora o sistema possa servir como outra forma de extensor de alcance WiFi, os pesquisadores dizem que seu uso mais valioso poderia ser nas casas e fábricas conectadas à rede do futuro.

Por exemplo, imagine um armazém com centenas de sensores para monitorar máquinas e estoque. O professor do MIT Hari Balakrishnan diz que os sistemas para esse tipo de escala normalmente seriam proibitivamente caros e / ou intensivos em energia, mas poderia ser possível com um sistema interconectado de baixa potência que usa uma abordagem como RFocus.

"O objetivo principal aqui era explorar se podemos usar elementos no ambiente e organizá-los para direcionar o sinal de uma forma que possamos realmente controlar, "diz Balakrishnan, autor sênior de um novo artigo sobre RFocus que será apresentado no próximo mês no Simpósio USENIX sobre Projeto e Implementação de Sistemas em Rede (NSDI) em Santa Clara, Califórnia. "Se você quiser ter dispositivos sem fio que transmitam com a menor potência possível, mas dar um bom sinal, esta parece ser uma maneira extremamente promissora de fazer isso. "

RFocus é uma superfície bidimensional composta por milhares de antenas que podem deixar o sinal passar ou refleti-lo. O estado dos elementos é definido por um controlador de software que a equipe desenvolveu com o objetivo de maximizar a intensidade do sinal em um receptor.

"O maior desafio foi determinar como configurar as antenas para maximizar a intensidade do sinal sem usar quaisquer sensores adicionais, uma vez que os sinais que medimos são muito fracos, "diz o estudante de doutorado Venkat Arun, autor principal do novo artigo ao lado de Balakrishnan. "Acabamos com uma técnica surpreendentemente robusta."

Os pesquisadores não são os primeiros a explorar a possibilidade de aumentar a velocidade da internet usando o ambiente externo. Uma equipe da Universidade de Princeton liderada pelo professor Kyle Jamieson propôs um esquema semelhante para a situação específica de pessoas que usam computadores em ambos os lados de uma parede. Balakrishnan diz que o objetivo com o RFocus era desenvolver uma abordagem ainda mais econômica que pudesse ser usada em uma gama mais ampla de cenários.

"As superfícies inteligentes nos dão literalmente milhares de antenas para brincar, "diz Jamieson, que não estava envolvido no projeto RFocus. “A melhor forma de controlar todas essas antenas, e navegar no enorme espaço de pesquisa que resulta quando você imagina todas as configurações de antena possíveis, são apenas dois problemas abertos realmente desafiadores. "

Esta história foi republicada por cortesia do MIT News (web.mit.edu/newsoffice/), um site popular que cobre notícias sobre pesquisas do MIT, inovação e ensino.