Інтернет "швидший за швидкість світла": вчені працюють над мережею нового покоління

Співробітники Орхуського університету та експерти промислової галузі Данії намагаються прискорити передачу даних в Інтернеті. Подробиці проєкту наводить сайт SciTech Daily.

Дослідники на чолі з доцентом факультету електротехніки та обчислювальної техніки Орхуського університету Ці Чжаном запустили науково-дослідний проєкт під назвою eTouch, щоб у майбутньому подолати обмеження сучасних технологій передачі даних. Якщо конкретніше, вони прагнуть забезпечити передачу тактильних відчуттів у реальному часі без затримки незалежно від відстані. Проєкт стартує у 2022 році та триватиме три роки за спонсорування Данського незалежного дослідницького фонду.

За словами вчених, у майбутньому має з'явитися так званий Інтернет навичок — у ньому всі вміння людей зацифрують. За допомогою тактильного зворотного зв'язку фахівці зможуть віддалено керувати роботами-аватарами, ніби власним тілом, наприклад, хірург зможе відчувати скальпель та проводити операції, доки фізично перебуває в іншій країні.

Проблема в тому, що сучасної швидкості Інтернету не вистачає для повноцінного керування роботами на великій відстані — навіть світло з часом "гальмує" в оптоволокні, що знижує час відгуку машини на дії оператора. Щоб обдурити шкіру та тіло, змусивши їх сприймати віртуальні відчуття як реальні, затримка повинна бути меншою за одну мілісекунду (0,001 секунди). Вже існують оптоволоконні мережі з надвисокою пропускною спроможністю та наднизькою затримкою на рівні однієї тисячної секунди, однак вони можуть забезпечувати високу швидкість на відстані максимум 150 км і лише в ідеальних умовах.

Для розв'язання цієї проблеми дослідники використовують модельно-опосередковану телеоперацію, в якій віртуальна модель (цифровий близнюк) точно описуватиме віддалене середовище і миттєво створювати тактильний зворотний зв'язок локально без необхідності відправляти сигнали на великі відстані. Сучасна концепція інтернету не дозволяє створити досить точну модель, тому інженери вирішили використовувати граничні обчислення (Edge Computing) — парадигму розподілених обчислень, що здійснюються в межах досяжності кінцевих пристроїв, що передбачає скорочення часу мережного відгуку та ефективніше використання пропускної спроможності мережі.

До команди запросили фахівців світового рівня в галузі граничних обчислень, технології телероботів та машинного навчання з Мюнхенського технічного університету (TUM), Дрезденського технічного університету (TUD), Орхуського університету, а також представників промисловості.

"Включення передачі тактильних відчуттів у режимі реального часу через інтернет потенційно дозволить виконувати різні фізичні операції без фізичної присутності людини", — пояснив Ці Чжан. — Реалізація нашого бачення спричиняє великі проблеми, тому ми повинні почати з основних операцій і просуватися до наміченої мети не поспішаючи. Але якщо наш метод спрацює, він може стати новаторським для інтернету майбутнього та забезпечити поширення "тактильного інтернету" на міжконтинентальні відстані та, можливо, навіть у космос”.

Раніше Nokia прискорила оптоволоконний інтернет до 600 Гбіт/с. Компанія успішно протестувала нову технологію зв'язку у Фінляндії на відстані понад 780 кілометрів.

Писали також, як влаштований квантовий інтернет і коли він почне працювати. Квантові мережі відрізняються вищою швидкістю передачі даних, проте дуже вразливі до впливу навколишнього середовища і можуть втратити інформацію за найменшого втручання.