حل التواصل البصري للمساحة الحرة في Taara

قبل عشرين عامًا ، ركز الأشخاص الذين يتمتعون بالدهاء على شبكة الإنترنت على حل مشكلة “الميل الأخير” على الإنترنت. على النقيض من ذلك ، على النقيض من ذلك ، فإن أحد أكبر الاختناقات لتوسيع نطاق الوصول إلى الإنترنت هو حول مشكلة “الميل الأوسط”-مدن مدن وتضاريس قاسية ، وليس فقط الممرات والطرق الريفية.

تقوم Google X Spinoff Taara بترويج بديل بسيط لكابلات الألياف البصرية: أشعة الليزر البصرية المجانية. باستخدام ليزر C-band Lasers الأشعة تحت الحمراء ، تقوم Taara بتقديم التكنولوجيا التي تقول الشركة إنها تسلم بشكل موثوق 20 جيجابت في الثانية عبر المسافات التي تصل إلى 20 كيلومترًا.

ومع ذلك ، ماذا يحدث لإشارات الليزر في الهواء الطلق في يوم ممطر أو ضبابي؟ ماذا عن قطيع من الطيور أو فرع شجرة طائشة يمنع إشارة البرج؟ بالإضافة إلى ذلك ، تقنية C-Band Communications Tech لعقود من الزمن. فلماذا لم يحاول المبتكرون الآخرون مقاربة تارا من قبل؟

IEEE Spectrum تحدثت مع الرئيس التنفيذي لشركة Taara Mahesh Krishnaswamy حول نسب Google X للشركة (و Google Fiber و Google Project Loon Alumni) بالإضافة إلى التقنيات الجديدة القادمة ، التي تم تعيينها في عام 2026 ، والتي ستوسيع نطاق النطاق الترددي لـ Taara Towers. بالإضافة إلى ذلك ، رهان الشركة الناشئة ، قد تحصل بصمة الصناعة على دفعة صغيرة أيضًا.

ماذا تفعل Taara ، وما المشكلة أو المشكلات التي تعمل الشركة على حلها؟

يقول Mahesh Krishnaswamy ، الرئيس التنفيذي لشركة Taara ، إن مشكلة “Middle Mile” على الإنترنت تقدم فرصة كبيرة. تارا

ماهيش كريشناسوامي: Taara هو مشروع حضنت على مدار السبعة سنوات الماضية في [Google/Alphabet] X Development ، وتخرجنا مؤخرًا. نحن الآن شركة مستقلة. إنها تقنية تستخدم أشعة الليزر الآمنة للعيش للاتصال بين نقطتين من خط البصر ، باستخدام عوارض من الضوء ، دون الحاجة إلى حفر ألياف الخندق.

المشكلة التي نحلها حقًا هي مشكلة الاتصال العالمي. اليوم ، ونحن نتحدث ، ما يقرب من 3 مليارات شخص لا يزالون غير على الإنترنت. وحتى الخمسة مليارات المليارات المتصلة يواجهون تحديات مرتبطة بالسرعة أو القدرة على تحمل التكاليف أو الموثوقية. إنها حقًا مشكلة عالمية لا تؤثر على الملايين فحسب ، بل مليارات الأشخاص.

إذن Taara يعالج مشكلة الفجوة الرقمية؟

كريشناسوامي: بعض الطرق التي نشرها عملاؤنا وشركائنا [Taara’s tech] هل يستخدمونه للتكرار أو عبور التضاريس الصعبة. نهر ، معبر للسكك الحديدية ، جبل ، في أي مكان يصعب حفر الأرض وتجاوزه ، يمكننا الوصول إليه. ومن الأمثلة على ذلك نهر الكونغو ، وهو أعمق نهر في العالم وواحد من أسرع الأنهار المتدفقة. يفصل بين برازافيل [in the Republic of the Congo] و Kinshasa [in the Democratic Republic of the Congo]. بلدان منفصلان على كلا الجانبين. لكنهم لم يتمكنوا من تشغيل كابلات الألياف البصرية أسفل النهر. لأن نهر الكونغو يتدفق بسرعة كبيرة. وبالتالي فإن البديل الوحيد هو الذهاب إلى حوالي 400 كم ، حيث يمكنهم التنقل بأمان. لكننا تمكنا من توصيل هذين البلدين بسهولة بالغة ، ونتيجة لذلك جلب تكافؤ النطاق الترددي. كان على جانب واحد تكلفة عرض النطاق الترددي أعلى خمس مرات من الجانب الآخر.

الطريق إلى تقنية الإنترنت البصرية المجانية الجديدة

ما الذي يفعله Taara اليوم الذي لم يكن من الممكن القيام به قبل خمس أو 10 سنوات؟

كريشناسوامي: لقد كنا ببطء ولكن بثبات بناء التحسينات على هذه التكنولوجيا. بدأ هذا مع تحسينات في البصريات والإلكترونيات وخوارزميات البرمجيات ، وكذلك الإشارة والتتبع. لدينا ما يكفي من الهامش لمعالجة معظم التحديات التي كانت عادة ما تحد من هذه التكنولوجيا حتى وقت قريب ، ونحن واحدة من أكبر الشركات المصنعة في العالم من البصريات الحرة في العالم. نحن نعيش الآن في أكثر من 12 دولة في جميع أنحاء العالم – وننمو كل يوم.

ما هو المنتج التكنولوجي الرئيسي لشركتك؟

كريشناسوامي: اليوم التكنولوجيا التي لدينا تسمى Taara Lightbridge. هذا هو منتج الجيل الأول لدينا ، القادر على القيام بـ 20 جيجابت في الثانية ، ثنائية الاتجاه ، على مسافة تصل إلى 20 كم. إنه بحجم إشارة المرور تقريبًا ويزن حوالي 13 كيلوغرام.

تعمل محطة Lightbridge ذات حجم حركة مرور Taara كمحور لتقنية الإنترنت المجانية للفضاء-مع مكونات الحجم المصغرة التي يتم تقديمها لعام 2026. تارا

لكننا الآن على وشك الشروع في تغيير بحري كبير في تقنيتنا. سوف نأخذ بعض مكونات الضوئية والإلكترونيات الأساسية ونقلصها إلى حجم ظفري. وسيكون قادرًا على الإشارة وتتبع وإرسال وتلقي الضوء على عشرات Gigabits في الثانية. لدينا رقاقة Taara هذه في نموذج نموذج أولي ، والذي يتواصل بالفعل في المنزل على ارتفاع 60 مترًا وكذلك في الهواء الطلق على بعد كيلومتر واحد. هذا كشف كبير ، وسيكون هذا هو المنصة التي سنقوم من خلالها ببناء أجيال مستقبلية من المنتجات.

متى ستطلق ذلك؟

كريشناسوامي: ستكون نهاية عام 2026.

مشاكل الإنترنت في منتصف الميل والميل الأخير

كيف يرتبط كل هذا بالتكنولوجيا كونها “الميل الأوسط” بدلاً من ما كان يسمى “الميل الأخير”؟ ما مقدار التمييز بين الاثنين؟

كريشناسوامي: أناكان عليك أن تتبع مسار البيانات على طول الطريق من ألياف تحت سطح البحر ، حيث لديك نقاط هبوط على الإنترنت ، وهناك هذه الألياف الهائلة للغاية التي تجلبها من حافة الساحل إلى بعض المدن الرئيسية. هذا ألياف طويلة الطويل. هذه هي العمود الفقري الوطني ، وعادة ما وضعت من قبل البلدان. ولكن بمجرد إحضارها إلى المدينة ، تبدأ المشغلين ، مراكز البيانات ، في أخذها وتوزيع النطاق الترددي من هناك. يبدأون ما نسميه الميل الأوسط.

هذا في أي مكان من بضعة كيلومترات إلى 20 كيلومترًا من الألياف. الآن في بعض الحالات ، سوف يمرون بالقرب من المنزل. في بعض الحالات ، هم أبعد قليلاً. هذا هو الميل الأخير. وهو ليس بالضرورة ميل. في بعض الحالات ، فإنه قصير يصل إلى 50 مترًا.

هل تغطي تارا طول الميل الأوسط الكامل؟

كريشناسوامي: تعمل Taara اليوم حيث يمكننا سد الاتصالات من بضعة كيلومترات إلى 20 كم. هذا هو الميل الأوسط الذي نعمل فيه. ويقع ما يقرب من 50 في المائة من العالم اليوم على بعد 25 كم من نقطة وجود الألياف. لذلك من المتمكن جدًا للوصول إلى معظم تلك المجتمعات.

الآن ، ستسمح لنا تقنية الجيل القادم الذي أتحدث عنه ، وهي رقاقة الضوئية ، بالذهاب إلى مسافات أقصر وستسمح لنا بسد الفجوة على الميل الأخير أيضًا. لذلك ، نعمل في الغالب في الأوسط ، وفي بعض الحالات يمكننا توصيل الميل الأخير. ولكن مع رقاقة الجيل القادم ، سنعمل على حد سواء في الوسط وكذلك الميل الأخير.

ماذا عن خلفية Google X؟ هل لديك أشخاص من Project Loon أو من Google Fiber يعملون الآن في Taara؟

كريشناسوامي: نعم. كنت أعمل شخصياً على مشروع Loon ، وكنت أقوم بتقديم التصنيع وسلسلة التوريد وبعض الجوانب التشغيلية له. لكن شغفي كان دائمًا لحل مشكلة الاتصال. وفي X نقول دائمًا ، نقع في حب المشكلة ، وليس الحل في حد ذاته.

لذلك بدأت في استخدام تقنية إشارات Project Loon في الهواء الطلق التي تربط بالون الإنترنت بآخر ، لكنك فعلت ذلك بين المحطات الثابتة على الأرض؟

كريشناسوامي: نعم ، كانت الفكرة بسيطة للغاية. ماذا إذا أردنا إحضار التكنولوجيا التي تربط البالونات في الستراتوسفير إلى الأرض ، والبدء في توصيل الناس بسرعة؟

لقد كانت طريقة سريعة وقذرة للبدء في التوصيل وإغلاق الفجوة الرقمية. ولم أكن أعلم أنه عبر الشارع ، كان Google Access يعمل أيضًا على تقنية مماثلة للمرات السريعة. لذلك قمت بتجميع فريق من Google Access ثم من Project Loon. واليوم يضم فريق Taara أشخاصًا من مختلف أنحاء Google الذين عملوا على هذه التكنولوجيا ومشاريع الاتصال الأخرى. إنه فريق متحمس حقًا للاتصال على مستوى العالم.

التحديات المقبلة للتكنولوجيا البصرية المجانية للفضاء

حسنًا ، ماذا عن الأيام الضبابية؟ ماذا عن المطر والثلوج؟ كيف ترسل تقنية Taara حركة بيانات الأشعة تحت الحمراء عبر الهواء عبر الطقس العاصف؟

كريشناسوامي: التحدي الأكبر لدينا هو الطقس ، وخاصة الجسيمات في الطقس الذي يتفرق على الضوء. الضباب هو أكبر عدو. ونحاول تجنب النشر في المناطق الضبابية. لذلك قمنا ببناء أداة تخطيط تسمح لنا بالتنبؤ فعليًا بالتوافر المتوقع. طالما أنه أمطار خفيفة ، ولا تتفرق [optical signals]، ثم لا بأس.

قاعدة بسيطة من الإبهام هي إذا كنت تستطيع رؤية الجانب الآخر ، فيجب أن تكون قادرًا على إغلاق الرابط. نحن نستكشف أيضًا بعض خوارزميات إعادة التوجيه الذكية ، باستخدام شبكة. في النهاية ، نحن خاضعون لبعض التدهور البيئي. وهي في الحقيقة كيف تتغلب عليها هذا ما نركز عليه.

لماذا 20 كم؟ هل تحاول تارا تمديد ذلك إلى مسافات أكبر اليوم؟

كريشناسوامي: الحقيقة الصادقة هي أنها بدأت مع أحد عملائنا الأوائل في ريف الهند الذين قالوا: “لدي العديد من نقاط الوصول هذه التي تصل إلى 20 كم.” وبينما بدأنا في الحفر بشكل أعمق ، أدركنا أنه يمكننا توصيل الغالبية العظمى من الأماكن غير المتصلة على بعد 20 كم من نقطة وجود الألياف. بحيث انتهى الأمر إلى أن تصبح مواصفاتنا الأولية.

ماذا عن الإشارة؟ إذا كنت تبتهج بالليزر على بعد 20 كم ، فهذا هدف صغير للهدف إليه.

كريشناسوامي: عندما نشرنا المركز الأول في الهند ، واجهنا الكثير من القرود التي كان علينا التعامل معها من هي الإقليمية. سيكون هناك 20 أو 30 من هذه القرود القفز وتهز البرج ، وسيتأرجح رابطنا دائمًا. لذلك لا يمكننا إبعادهم جسديًا. لكن يمكننا في الواقع تحسين توجيهنا وتتبعنا ، وهذا بالضبط ما فعلناه. لذلك لدينا جيروسكوب ومقاييس التسارع المدمجة. نحن نراقب باستمرار الجانب الآخر. هناك أيضا كاميرا داخل المحطة. لذلك إذا كنت خارج المحاذاة حقًا ، فيمكننا دائمًا تعزيزه مرة أخرى. لكن في الأساس ، قمنا بإجراء قدر كبير من التحسينات في توجيهنا وتتبعنا. هذا واحد من الصلصات السرية لدينا.

ما هي العقبات على المدى القريب للشركة؟ طموحات على المدى القريب؟

كريشناسوامي: اعتدت العمل في Apple ، لذلك أحضرت بعضًا من أفضل الممارسات من هناك لجعل هذه التكنولوجيا قابلة للتصنيع. نريد أن تكون الفيزياء هي الحد الأعلى لما هو قادر ، ولا نريد أي تنازلات.

وآخر شيء سأقوله هو أننا رائدون حقًا جيل الضوء. هذا عبارة عن إعادة استخدام كاملة حول كيفية استخدام الضوء لأغراض الاتصال ، حيث نبدأ. عندما يكون لديك شيء صغير ، يمكن أن يوفر مثل هذه السرعات العالية في مثل هذه الكمون المنخفضة ، يمكنك وضعه في روبوتات وفي سيارات ذاتية القيادة. ويمكن أن يغير مشهد الاتصالات. ولكن إذا كنت لا تستخدمه فقط للاتصال ، فقد يذهب إلى أجهزة Lidar أو الطبية الحيوية التي تفحصها والشعور. يمكنك القيام بالكثير من استخدام التكنولوجيا الأساسية للمصفوفات التي يتم تشغيلها في رقاقة السيليكون الضوئية. هناك الكثير مما يجب القيام به.