في صناعة الإنترنت، تُعرف هذه المشكلة بمشكلة “الميل الأخير”: لا يتمكن الملايين من الأشخاص والشركات حول العالم من الوصول إلى النطاق العريض لأنهم يفتقدون المرحلة الأخيرة من شبكة النطاق العريض، التي تربط المستخدم بالشبكة. العمود الفقري للإنترنت.
هذه البنية التحتية الحيوية، التي تتراوح مساحتها بين بضع مئات من الأقدام إلى بضعة أميال، قد تكون في كثير من الأحيان باهظة الثمن أو صعبة الإنشاء، بسبب التحديات المتعلقة بالتضاريس أو لأنها لن تخدم سوى عدد قليل جدًا من المستخدمين – وهي مشكلات تمثل مشكلة أكبر في المناطق الريفية والنائية المناطق.
يمكن أن يأتي أحد الحلول من تقنية تسمى “بصريات الفضاء الحر” (FSO)، والتي تستخدم أشعة الليزر لنقل البيانات عبر الهواء. لقد كانت وكالة ناسا رائدة في هذه الخدمة في ستينيات القرن الماضي، وكانت على مدى عقود من الزمن بمثابة تغيير محتمل لقواعد اللعبة في البنية التحتية للإنترنت.
ومع ذلك، واجهت التكنولوجيا دائمًا عقبة لا يمكن تجنبها: الطقس. الضباب والمطر، وحتى الاضطرابات الجوية البسيطة، كافية لتعطيل الإشارة، الأمر الذي يتطلب أيضًا خط رؤية ثابتًا ومباشرًا بين المرسل والمستقبل. لذلك، على الرغم من ميزة عدم الحاجة إلى أي ترخيص أو تنظيم، على عكس إشارات الراديو مثل 5G، فإن النطاق العريض FSO لم يتجسد بعد كواقع تجاري.
الآن، تقول شركة Attochron، ومقرها فيرجينيا، إنها مستعدة لإطلاق نسختها الخاصة منها، بعد أكثر من 20 عامًا من التطوير.
من خلال الضباب والمطر
تقول شركة Attochron، التي أكملت جولة تمويل بقيمة 15 مليون دولار في يوليو/تموز، إنها بدأت إنتاجًا منخفض التكلفة لمنتجها الرئيسي للأجهزة، المسمى ALTIS-7، والذي يتضمن جهاز استقبال وجهاز إرسال ويبدو بشكل غامض مثل الكاميرا الأمنية. وتخطط الشركة لزيادة الإنتاج مطلع العام المقبل استعدادًا للإطلاق التجاري.
ولعرض هذه التكنولوجيا، عقدت Attochron شراكة مع شركة الاتصالات Lumen وتاجر تجزئة لم يذكر اسمه ضمن قائمة Fortune 200، من أجل “إثبات المفهوم” لمدة ثلاثة أشهر. امتد رابط الليزر لمسافة تزيد عن 1.5 ميل بسرعة 1.25 جيجابت في الثانية، وتقول الشركة إنها حققت سرعة قصوى تزيد قليلاً عن 10 جيجابت، وهو ما يعادل أسرع اتصال تجاري عبر الألياف الضوئية.
ولكن لقد مضى وقت طويل. تأسست شركة Attochron في عام 2002، ولم تطلق بعد أي منتجات أو خدمات، وهو ما وصفه الرئيس التنفيذي توم تشافي بأنه “مثال رائع على الإيمان بفكرة عظيمة لم يحن وقتها بعد”. يقول تشافي إنه بعد تلقي التمويل الملائكي في عام 2004، تباطأت الأمور بسبب آثار انهيار الدوت كوم، وظلت الشركة واقفة على قدميها بفضل الأصدقاء والعائلة.
يتذكر قائلاً: “كان هذا المستوى المتواضع من التمويل، الذي يبلغ أحيانًا 50 ألف دولار أو 100 ألف دولار فقط لمدة عام كامل، يدفع مقابل كل شيء: الموظفين والاستشاريين والأجهزة للاختبار والقياس”. “استمر هذا الوضع لمدة 10 سنوات، حتى أول تمويل للأسهم الخاصة، وعلى الرغم من أنه مؤلم، إلا أنه سمح لـ Attochron ببناء أساس متين في فهم فيزياء (FSO) وبناء فريق من أولئك الذين لا يثنيهم الطريق الطويل”.
في عام 2012، نقل تشافي الشركة إلى قاعدتها الحالية في ليكسينغتون، فيرجينيا، والتي يمكن أن تتعرض لضباب كثيف وغيره من الأحوال الجوية التي تسبب مشاكل بالنسبة لشركة FSO. “لدينا متطرفون في سرعة الرياح وهطول الأمطار. لكنني أريد أن أؤكد، صدق أو لا تصدق، أن يوم الهواء الجميل والصافي هو أحد أصعب الأوقات لنشر الليزر.
يوضح تشافي أنه أثناء انتقال الليزر عبر الهواء، تؤثر التغيرات الطفيفة في درجة الحرارة أو الرطوبة على الشعاع. تقدم تقنية أتوكرون، بعبارات بسيطة، ابتكارين مقارنة بالمحاولات السابقة لنقل البيانات باستخدام الليزر: فهي تستخدم نبضات ضوئية قصيرة للغاية، بدلاً من شعاع مستمر، وتستخدم طيفًا واسعًا من الضوء بدلاً من طيف ضيق، مما يسمح الإشارة لتحقيق استقرار أعلى من ذلك بكثير.
قال تشافي: “هذا هو الإنجاز الكبير الذي حققه أتوكرون”. “لدينا ما يقرب من 60 أو 70 براءة اختراع ممنوحة وحوالي 200 براءة اختراع أخرى معلقة.”
يحاول أتوكرون أن ينجح فيما فشل فيه الآخرون. في أوائل العقد الأول من القرن الحادي والعشرين، تصدرت شركة تدعى Terabeam عناوين الأخبار بخطتها لجلب تقنية مشابهة جدًا إلى السوق، لكنها لم تنجح أبدًا. وتعمل شركة Alphabet، الشركة الأم لشركة Google، حاليًا على مشروع أرضي عريض النطاق يعتمد على الليزر يسمى Taara، ولكن بعد الاختبارات الناجحة في عام 2021، لم يتم إطلاقه تجاريًا بعد.
ووفقا لشافي، فإن مزايا اجتياز الميل الأخير بالليزر كثيرة، بدءا من حقيقة أنه أرخص نسبيا من مد كابلات الألياف الضوئية. ويقول إن حزمة أجهزة Attochron النموذجية ستكلف 30 ألف دولار لوصلة بسرعة 10 جيجابت، في حين أن البنية التحتية لكابلات الألياف يمكن أن تكلف ما بين 250 ألف دولار ومليون دولار لاتصال مخصص، علاوة على الحاجة إلى عمليات إذن طويلة.
بشرط الحفاظ على خط الرؤية (يقول تشافي إنه يمكن وضع النظام على برج الهاتف الخليوي للمساعدة في ذلك)، فإن أجهزة إرسال Attochron لا تتطلب أي عملية تنظيمية قبل التثبيت. وقال تشافي إنه يمكن أيضًا نشرهم في “ساعات وليس أشهر أو أكثر”.
إن الاتصال بعشرة جيجابت مقابل 30 ألف دولار يفوق احتياجات ووسائل معظم الناس، ولهذا السبب تعتبر الشركات هي السوق المستهدف. ستقوم Attochron ببيع الروابط لمقدمي خدمات النطاق العريض وشركات الاتصالات الذين سيقومون بتثبيتها وفرض رسوم شهرية على الشركة التي ترغب في استخدامها.
تتطلع الشركة إلى ما هو أبعد من الاتصال المؤسسي في الميل الأخير أيضًا، مستشهدة بالاستخدامات في القطاع العسكري – تكون الإشارة المرسلة فقط بين المرسل والمستقبل آمنة، إذا كانت البيانات موجودة فقط في أشعة الليزر – أو الحالات التي تكون فيها سعة الراديو محدودة بسبب طيف الراديو المزدحم، مثل المطارات القريبة.
ويبقى أن نرى ما إذا كانت هذه التكنولوجيا تستحق الانتظار، لكن الخبراء يقولون إن لديها إمكانات.
وفقًا لحازم الرفاعي، رئيس قسم الاتصالات والشبكات بجامعة ويليامز في جامعة أوكلاهوما، والذي لم يشارك في Attochron، هناك مزايا لاستخدام FSO. قال: “لست بحاجة إلى ترخيص لجنة الاتصالات الفيدرالية (FCC) للقيام بذلك”. “يمكنك فقط وضع جهاز إرسال وجهاز استقبال وإطلاق الليزر بينهما، وكل ما تحتاجه هو خط رؤية مباشر.” ويضيف أنه على الورق، تقدم تقنية أتوكرون “تحسينًا كبيرًا على التقنيات الحالية”، وإذا تم تحقيقها، فسيكون ذلك “إنجازًا جيدًا للغاية”.
يقول جيمس أوزبورن، الأستاذ في قسم الفيزياء بجامعة دورهام بالمملكة المتحدة، والذي لم يشارك أيضًا في شركة Attochron، إن تقنية الشركة تبدو سليمة على الورق، على الرغم من استمرار التحديات التقنية بسبب حقيقة أن نبضات الليزر التي تستخدمها عالية جدًا بسرعة – أقصر بمليون مرة من النانو ثانية.
وهو يتساءل عما إذا كانت التكنولوجيا قد تكون معقدة للغاية بالنسبة للغرض الذي تخدمه، ويعتقد أن هناك حدودًا للسرعات التي يمكن أن تحققها. ومع ذلك، يضيف، فإن لها مزايا فيما يتعلق بأمن البيانات ويمكن أن تكون أكثر من مفيدة لتجاوز الميل الأخير. وأضاف: “هذا الأمر يستحق المراقبة لمعرفة إلى أين سيصل”.
يوضح تشافي أن أتوكرون لا يحاول أن يحل محل التقنيات الحالية. “تقترح بعض شركات FSO أنه يمكنها استبدال الألياف. نحن لا نقول ذلك، بل نقول إننا متكاملان». “إنها حقًا تقنية تمكينية، وليست تقنية بديلة.”
