Nesses tempos em que usuários
pouco experientes já têm WiFi em casa, banda larga sem fio, uma das
brechas mais vergonhosas na segurança é esquecer de configurar
alguma barreira criptográfica que impeça a vizinhança de se
aproveitar do seu link ou, até mesmo, xeretar o seu sistema, caso
seu vizinho seja um hacker. Ideal mesmo seria que a sua bolha WiFi
ficasse restrita ao seu apartamento ou ao seu escritório, sem vazar
para o espaço em torno. Mas, um momentinho aí: não é exatamente isso
que acontece com a luz? Se seu quarto está iluminado por uma ou mais
lâmpadas e você fecha as cortinas, a luz permanece só lá dentro, não
é?
Como se sabe, LEDs coloridos (light emitting diodes =
diodos emissores de luz) são utilizados nos algarismos de relógios
digitais, sinais de trânsito, painéis de aparelhos eletrônicos e em
muitas outras aplicações. Só que, mais recentemente, os LEDs brancos
têm pipocado no mercado com a função específica de iluminar cenas e
ambientes. Chega-se até a considerar o LED branco como o futuro
substituto das boas e velhas lâmpadas incandescentes e
fluorescentes, até então onipresentes.
No meio científico,
alguns pesquisadores ousam prever que, lá por volta do ano 2012,
pequenos LEDs brancos terão poder de iluminação superior ao de uma
lâmpada comum de 60 Watts, mas com um consumo de corrente tão
pequeno como o de quatro baterias D, vulgo pilhas grandes de
lanterna. As maravilhas da luz dos LEDs brancos se devem à sua
capacidade de limitar o aumento da temperatura na fonte luminosa,
através da redução da resistência elétrica do encapsulamento. Além
disso, estes LEDs têm uma vida útil maior, incrementam a eficiência
luminosa e tornam a iluminação mais uniforme. E é neste uso mais
intensivo dos LEDs brancos, inicialmente como fontes de luz, que
alguns cientistas japoneses tiveram a luminosa idéia (trocadilho
intencional) de utilizar este meio como transmissor de dados sem-fio
em ambientes internos.
Inspirados nesta idéia, engenheiros da
Universidade Penn State demonstraram o protótipo de um sistema
baseado em LEDs brancos que serve para iluminação e comunicações
wireless de alta velocidade em espaços internos. Este sistema,
acoplado a uma malha de acesso banda larga via linhas de energia
elétrica (BPL - Broadband Power Line), pode oferecer capacidade de
transmissão que supera os padrões DSL e cable atuais, sendo também
mais segura do que a conexão via rádio-freqüência. Que tal um link
de 1 Gbps sem fio dentro do seu quarto iluminado por LEDs brancos? É
uma velocidade só superada por um link de fibra óptica
convencional.
O estudioso que está à frente deste trabalho na
Penn State é o Dr. Mohsen Kavehrad, professor da cátedra W. L. Weiss
de Engenharia Elétrica e diretor do Centro de Pesquisas de
Tecnologia de Informação e Comunicações da instituição. Foi no
evento IEEE Consumer Communications and Networking Conference, que
teve lugar no dia 10 de janeiro em Las Vegas, que o pesquisador
apresentou o sistema e seu desempenho numa simulação, através de um
artigo científico, junto com seu co-autor, Pouyan Amirshahi. O
artigo é intitulado "Hybrid MV-LV Power Lines and White Light
Emitting Diodes for Triple-Play Broadband Access Communications" e
está disponível gratuitamente em formato PDF. Os dois
autores também produziram um ótimo artigo tratando especificamente
de BPL a médias voltagens: "Medium Voltage Overhead Power-line
Broadband Communications; Transmission Capacity and Electromagnetic
Interference", também disponíivel em PDF.
Na simulação, uma
sala era iluminada tão uniformemente quanto possível utilizando LEDs
brancos. Uma vez que estes LEDs estavam conectados à malha elétrica
do aposento, quando se enviava dados banda larga pela linha de
força, os LEDs transmitiam estas informações na luz que emitiam, e
elas podiam ser captadas por quaisquer dispositivos wireless
presentes no ambiente.
Duas vantagens tem este método. A
primeira é que, considerando que a luz não atravessa obstáculos
opacos, como o fazem ondas de rádio e microondas, a transmissão via
LEDs é mais segura, mantendo-se restrita ao espaço confinado entra
as paredes, o piso e o teto. A outra vantagem é que não há
possibilidades conhecidas de danos à saúde decorrentes da luz dos
LEDs, ao contrário das emissões eletromagnéticas usuais das soluções
wireless anteriores. A luz elétrica convencional que usamos pulsa a
60 Hertz e, até onde se saiba, não ficou provado nenhum efeito
nocivo à saúde em função desta vibração. Na escala dos MegaHertz ou
dos GigaHertz não há tampouco indícios de dano, mas nunca se
sabe.
Alguns obstáculos práticos, no entanto, ainda precisam
ser contornados. Um deles é a distorção causada pelos diferentes
caminhos ópticos percorridos pela luz dos LEDs, um fenômeno de
reflexão e interferência que depende das dimensões do cômodo e da
configuração do sistema. Este fator implicou numa série de
restrições internas do sistema, fazendo com que a velocidade máxima
de transmissão chegasse apenas aos 1 Gbps. Se não houvesse tais
barreiras, as velocidades poderiam ser muito maiores, e talvez ainda
o sejam num futuro próximo, com a aplicação de novas soluções
atualmente em estudo.
Com a crescente preocupação mundial
quanto à questão energética, o baixo consumo elétrico dos LEDs
brancos transmissores de dados será um incentivo importante à sua
adoção o quanto antes, motivando sua colocação no mercado talvez até
antes de 2010.
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