V dnešním světě, kde neustále hledáme způsoby, jak přenášet data rychleji a efektivněji, se zdá, že je vždy prostor pro něco nového.
Terahertz komunikace je slibná bezdrátová technologie pro budoucí bezdrátové komunikační sítě, zejména pro 6G a další, která využívá frekvenčního pásma mezi rádiovými vlnami a infračerveným zářením. Toto pásmo se nachází mezi 100 GHz a 10 THz, což znamená, že THz signály mají frekvenci v rozmezí stovek až tisíců gigahertzů. Jedná se o dosud nevyužité frekvenční spektrum, které slibuje vysokou propustnost, přenos velkého množství dat rychlostí, kterou si dnes jen stěží dokážeme představit. Ultra široké THz pásmo v rozsahu od 0,1 do 10 THz může potenciálně řešit omezenou kapacitu a nedostatek spektra v současných bezdrátových systémech, jako jsou 4G-LTE a 5G. Kromě toho se očekává, že bude podporovat pokročilé bezdrátové aplikace vyžadující vysoký přenos dat a kvalitní služby, tj. systémy backhaul s terabitem za sekundu, streamování s ultra vysokým rozlišením, irtuální/rozšířenou realitu a bezdrátovou komunikaci s vysokou šířkou pásma.
První zmínky o Terahertz technologii se objevily v 90. letech, ale výzkum a vývoj v této oblasti nabral na obrátkách až v posledních letech. Jedním z hlavních důvodů je technologický pokrok v oblasti výroby detektorů a zdrojů THz signálů. Dříve bylo obtížné vytvořit dostatečně silný a stabilní THz signál, ale nové materiály a techniky toto omezení překonaly.
Mobilní bezdrátová komunikace 5G ovlivnila dopravu, zdravotnictví, maloobchod, finance a zpracovatelský průmysl tím, že poskytuje vysoké přenosové rychlosti a nižší latenci, což vede k automatizaci v průmyslu a dalších podnicích a výrazně zvyšuje datový provoz a využití inteligentních zařízení. 5G výrazně zlepšilo datovou propustnost, latenci, spolehlivost sítě, energetickou účinnost a ultramasivní konektivitu. Rozšířené používání chytrých telefonů, zařízení internetu věcí (IoT) a nových multimediálních aplikací navíc výrazně zvýšilo mobilní datový provoz. Proto způsobil revoluci v aplikacích s vysokou poptávkou, jako jsou videokonference/streaming, virtuální realita (VR), telemedicína nebo online hraní. Jak se 5G začíná široce uplatňovat, výzkumné instituce po celém světě se začaly zaměřovat na vývoj bezdrátové komunikace 6G, která by měla být zavedena do roku 2030.
THz komunikace slibuje několik výhod ve srovnání s existujícími technologiemi. Za prvé, THz signály mají extrémně vysokou propustnost, což umožňuje přenos obrovského množství dat v krátkém čase. To otevírá dveře pro nové aplikace, jako je například přenos 4K a 8K videa v reálném čase nebo ultrarychlé stahování dat.
Výhodou je také nízká interferenční citlivost. THz signály mají krátkou vlnovou délku, což je činí méně náchylnými k rušení od ostatních elektromagnetických signálů. To znamená, že THz komunikace může fungovat ve vysoce rušných prostředích, jako jsou třeba letiště nebo průmyslové závody, bez výrazného snížení výkonu.
Další výhodou je využití THz komunikace pro průnik přes pevné překážky. THz signály mají schopnost pronikat přes materiály, které procházejí rádiové nebo mikrovlnné signály jen obtížně. To otevírá dveře pro využití THz komunikace v oblastech, jako je medicína a bezpečnostní systémy.
Stejně jako u každé nové technologie, i THz komunikace má své nevýhody. Jednou z největších výzev je omezený dosah signálu. THz signály mají omezený dosah ve srovnání s rádiovými vlnami, což vyžaduje více vysílačů a přijímačů pro pokrytí stejné oblasti. To může být nákladné a komplikované při nasazování velkých komunikačních sítí.
Další nevýhodou je vyšší citlivost na atmosférické podmínky. THz signály jsou citlivé na překážky v atmosféře, jako jsou déšť, mlha nebo prach. To může omezit použití THz komunikace v určitých geografických oblastech nebo za určitých povětrnostních podmínek.
Terahertz komunikace má velký potenciál a může přinést revoluci v oblasti bezdrátového přenosu dat. V budoucnosti se očekává rozšíření aplikací THz komunikace v oblastech virtuální reality, rozšířené reality, autonomních vozidel, průmyslu a mnoha dalších. Přenos obrovských datových objemů v reálném čase a bez výrazného zpoždění otevírá nové možnosti pro inovace a růst v těchto odvětvích.
Vývoj Terahertz komunikace je v plném proudu a odborníci věří, že tato technologie má zásadní potenciál změnit způsob, jakým přenášíme a využíváme data. Budoucnost THz komunikace přináší obrovské možnosti pro rozvoj nových aplikací a inovací v oblasti telekomunikací, průmyslu, medicíny a mnoha dalších.
Autor/ka obrázku: Freepik.com