新的超高速无线技术将于 2028 年进入我们的家庭

[nishat264]

我们用于发送和接收数据的无线频率正变得越来越拥挤。事实上，随着我们家中的物联网 (IoT) 设备数量不断增加（从智能扬声器和摄像头到门铃和灯），我们逐渐耗尽了可用的带宽。

但这一切可能即将改变，现在科学家已经证明，完全不同的频率范围——太赫兹——可能很快会在未来的无线技术中发挥重要作用。

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太赫兹的频率比蓝牙和 Wi-Fi 设备使用的微波高出约 100 倍。因此，它们的波长更短，数据传输带宽容量更高。然而，它们的波长较短也意味着它们无法像典型的无线载波那样穿过物体。因此，人们一直认为它们在家庭应用中是多余的，因为路由器和其连接的无线设备之间很少有清晰的视线。


然而，布朗大学的研究人员已经证明了在包括“非视距”应用在内的多种环境中使用太赫兹载波进行数据传输的可行性，他们的研究成果发表在美国物理联合会出版的《APL Photonics》杂志上。

这项研究的负责人丹尼尔·米特尔曼和他的研究小组 facebook 数据库 在各种室内和室外物体周围放置了一个接收器，当太赫兹信号直接指向接收器时，很容易被检测到。在无法实现视线的情况下，信号也可以从物体上反射回来以实现检测。事实上，在一个特定的实验中，信号从一堵墙的两个不同部分反射回来（见图），然后最终被接收器检测到。

太赫兹

左图：太赫兹无线链路图，其中采用了两次墙壁反射，因此从发射器到接收器没有视线路径。右图：实验中使用的发射器装置的特写照片。图片来源：Dan Mittelman


“我们并不是第一个研究太赫兹无线链路可行性的团队，无论是室内还是室外，但目前还没有进行过全面的研究，”米特曼解释道。该领域的许多研究人员认为，依赖间接或非视距路径的链路是不可能的。“我们的研究表明，情况并非如此，”他说

尽管米特尔曼有这样的发现，但我还是想知道这种类型的载波如何在家庭环境中实际实现，因为它们很容易被墙壁、门、人甚至宠物等物体阻挡。

米特尔曼告诉 Alphr：“我认为没有人会想到它会像我们现在使用的 4G 网络那样使用，因为 4G 网络的工作频率要低得多（可以穿透墙壁）。”“在 100GHz 以上的高频下，墙壁是不透明的，所以你永远不会计划通过墙壁来传输信号。

“想象一下，高清电视广播信号可以通过光纤传送到您的家中，然后通过太赫兹无线信号从光纤终端连接到附近的电视。” Daniel Mittelman

“相反，我们应该设想太赫兹信号将分布在局域网的房间中，那里没有墙壁阻挡信号。你可以通过光纤或 4G 或 5G 无线信号将该局域网连接到外界……当然，如果局域网链路非常脆弱，以至于每次有人经过时都会被阻挡，那么整个想法就失败了。因此，在房间中使用非视距链路的可能性非常重要。”

太赫兹可以反射这一发现可能是该技术在家庭环境中有效和无效的区别，因为它可以让你利用墙壁甚至天花板来反射信号，并最大限度地降低信号被干扰的风险。

米特尔曼继续说道：“举个例子，你可以想象高清电视广播信号可以通过光纤传送到你家，然后通过太赫兹无线信号从光纤终端连接到附近的电视。”