Компанія Taara розробила систему, здатну забезпечувати надшвидкісне інтернет-з’єднання без оптоволокна — фактично «стріляючи» інформацією крізь повітря.

Як працює інтернет на світлі

В основі технології лежить пристрій Beam — компактний модуль розміром приблизно з коробку для взуття. Усередині нього розміщена кремнієва плата з більш ніж тисячею мікроскопічних світлових випромінювачів.

Вони формують керований світловий промінь, який:

• передає цифрові дані;
• автоматично спрямовується на інший приймач;
• працює на відстані до 10 км за умови прямої видимості.

Такий підхід належить до технологій оптичного бездротового зв’язку (Free-Space Optical Communication) — передачі інформації світлом через атмосферу замість кабелю. Фактично система працює подібно до оптоволоконного інтернету, тільки роль «дроту» виконує вузький промінь світла між двома будівлями.

Швидкість як у оптоволокна — без розкопування вулиць

За заявами розробників, Beam забезпечує двосторонню передачу даних зі швидкістю до 25 Гбіт/с із дуже низькою затримкою сигналу.

Головна перевага — швидкість розгортання мережі. Якщо прокладання оптоволокна може тривати місяці через дозволи, земляні роботи та інфраструктурні обмеження, світлову систему можна встановити буквально за кілька годин.

Пристрої монтуються:

• на дахах будівель,
• телекомунікаційних щоглах,
• міських опорах освітлення.

Це особливо важливо для густонаселених міст або районів, де прокласти кабелі складно чи економічно невигідно.

Подолання природних і міських бар’єрів

Beam працює як елемент більшої екосистеми. Для довших з’єднань компанія використовує інфраструктуру Lightbridge, здатну передавати сигнал на відстань до 20 км.

Такі системи дозволяють з’єднувати мережі через:

• річки та озера,
• гірську місцевість,
• історичні центри міст,
• віддалені населені пункти.

Сьогодні попередні версії технології вже застосовуються приблизно у 20 країнах світу для підключення регіонів із недостатньо розвиненою інфраструктурою.

Світло замість механіки

Ключовим технологічним проривом стало використання оптичної фазованої решітки — мікрочипа, який електронно змінює напрям світлового променя без рухомих деталей.

Раніше подібні системи вимагали механічного наведення лазерів, що знижувало надійність. Новий підхід дозволяє:

• швидко коригувати напрям сигналу,
• компенсувати мікроколивання будівель,
• автоматично підтримувати стабільне з’єднання.

Конкуренція супутниковому інтернету

Світловий інтернет може стати альтернативою супутниковим системам на кшталт Starlink або майбутніх орбітальних мереж Amazon.

Його потенційні переваги:

• менша затримка сигналу;
• відсутність залежності від орбіти супутників;
• нижча вартість розгортання у містах;
• висока пропускна здатність для центрів обробки даних.

Особливо перспективною технологія виглядає для розвитку інфраструктури штучного інтелекту, де дата-центрам потрібні швидкі канали зв’язку між будівлями.

Інтернет майбутнього — гібридний

Фахівці вважають, що майбутні мережі навряд чи покладатимуться лише на одну технологію. Найімовірніше, глобальний інтернет стане гібридною системою, що поєднуватиме:

• оптоволокно,
• супутники,
• мобільні мережі,
• та оптичний бездротовий зв’язок.

Світлові промені можуть заповнити саме ту нішу, де кабелі занадто дорогі, а супутники — надлишкові. І якщо технологія Taara масштабуватиметься успішно, міста майбутнього отримають інтернет буквально на швидкості світла — без жодного прокладеного дроту під ногами.

Як це працює

Команда науковців створила метод, який дозволяє передавачам і приймачам знаходити один одного з неймовірною точністю — до однієї десятої градуса. Це означає, що бездротові пристрої зможуть з’єднуватися майже миттєво, без затримок і втрат сигналу.

Основна ідея полягає в тому, щоб керувати радіохвилями за допомогою “контрольованої випадковості”. Звучить парадоксально, але саме це дозволяє системі «бачити» напрям сигналу точніше, ніж будь-коли раніше.

6G-мережі працюватимуть на надвисоких частотах — у діапазоні терахерц, де сигнал може передавати гігантські обсяги даних, але при цьому швидко слабшає і не проходить крізь стіни. Тому для стабільного зв’язку важливо, щоб промені між пристроями ідеально співпадали по лінії прямої видимості.

Новий підхід дає змогу цим вузьким променям автоматично вирівнюватися та навіть миттєво відновлювати зв’язок, якщо він раптом перервався.

«Маяк із кольоровими променями»

Один із провідних авторів дослідження, аспірант Бурак Білґін, пояснює технологію простою аналогією. Передавач, каже він, схожий на маяк, який випромінює промені різних кольорів, але з випадковою інтенсивністю. Кожен приймач — мов корабель у морі — визначає своє місцезнаходження, аналізуючи унікальну комбінацію кольорів, що до нього доходить.

У реальному експерименті замість кольорів використовувалася метаповерхня — тонкий електронний матеріал, який розсіює широкосмуговий сигнал у складний візерунок, залежний від напрямку і частоти хвилі.

Кожен напрямок формує свій електромагнітний “відбиток пальця”, за яким приймач миттєво визначає, звідки прийшов сигнал. Процес займає лише кілька пікосекунд — трильйонні частки секунди.

Керована випадковість — ключ до точності

Раніше науковці могли змінювати сигнал або за частотою, або в часі — але не одночасно. Тепер нова метаповерхня створює динамічні випадкові патерни в обох вимірах. Це як маяк, що не лише блимає різними кольорами, а й змінює їхню послідовність у часі.

Завдяки цьому приймач може робити надточні вимірювання, навіть коли сигнал слабкий, зашумлений або має обмежену смугу пропускання. Іншими словами, випадковість допомагає приборкати хаос.

Підготовка до терахерцової ери

У міру того як бездротові мережі рухаються до терахерцового діапазону, така точність стає критично важливою. Команда дослідників зібрала величезні масиви даних, щоб проаналізувати, як поводяться випадкові сигнали статистично.

Професор Едвард Найтлі з кафедри електроніки та інформатики зазначає, що це дослідження показує:

«Фізика сигналів визначатиме майбутнє комунікацій. Ми перетворюємо складність на можливість — випадковість, якщо її правильно запрограмувати, робить мережі швидшими, розумнішими й надійнішими».

Коли випадковість стає точністю

Цей прорив — не лише про швидкість, а й про стійкість зв’язку. Технологія дозволить майбутнім 6G-пристроям швидше знаходити одне одного, підлаштовуватися під зміни середовища і миттєво відновлювати зв’язок, навіть якщо сигнал тимчасово зникає.

Завдяки такій системі, світ, де смартфони, авто, роботи й сенсори обмінюються даними без затримок, стає все реальнішим. Дослідження опубліковано в журналі Nature Communications Engineering.

У ході експерименту на літак De Havilland Canada DHC-6 Twin Otter було встановлено оптичний термінал зв’язку (OCT), розроблений General Atomics (GA) у межах програми Proliferated Warfighter Space Architecture Агентства космічного розвитку США (SDA). Система використовувала компактний лазер потужністю 10 Вт із технічною дальністю до 5500 кілометрів та максимальною пропускною здатністю 2,5 Гбіт/с.

Передача сигналу здійснювалася із супутником Kepler, сумісним із архітектурою апаратів SDA Tranche-0. Попри те що потенціал OCT дозволяє досягати вищих швидкостей, під час випробувань стабільно вдалося підтримувати канал зі швидкістю 1 Гбіт/с. Це доводить не лише ефективність технології, а й її готовність до практичного застосування.

Особливу цінність експерименту становить демонстрація сумісності обладнання різних виробників на основі нового стандарту лазерної комунікації. Це свідчить про можливість формування глобальної інфраструктури високошвидкісного лазерного зв’язку, де літаки, безпілотники та супутники різних розробників зможуть взаємодіяти без обмежень.

Переваги лазерного зв’язку очевидні: значно більша швидкість передачі порівняно з традиційними радіоканалами, підвищена стійкість до перехоплення завдяки вузькому спрямованому променю, а також потенційна економія частотного спектра, що дедалі більше перевантажується. Такі рішення особливо перспективні для оборонних структур, що потребують надійних та захищених каналів, а також для комерційних операторів супутникового інтернету наступного покоління.

General Atomics вже оголосила плани щодо нових демонстрацій у 2026 році із застосуванням космічних платформ GA-75, які працюватимуть у взаємодії з супутниками SDA Tranche-1. Очікується, що це стане наступним кроком на шляху до створення глобальної високошвидкісної лазерної мережі, здатної з’єднувати повітряні, наземні та космічні платформи в єдину систему.

Технологія дозволяє програмам, розробники яких її впровадили, підключатися до Starlink та працювати через супутниковий інтернет. Однак у T-Mobile пояснили, що сумісність поки що обмежена, і підтримка не поширюється автоматично на всі смартфони. На сайті оператора опубліковано список із 14 моделей, які не зможуть передавати інтернет-дані через Starlink:

• Google Pixel 9a
• Moto G 2024
• Moto Razr 2024
• Moto Razr+ 2024
• Moto Edge 2024
• Moto G Stylus 2024
• Samsung Galaxy A14
• Samsung Galaxy S21
• Samsung Galaxy S21+
• Samsung Galaxy S21 Ultra
• Samsung Galaxy Z Flip3
• Samsung Galaxy Z Flip4
• Samsung Galaxy Z Fold3
• Samsung Galaxy Z Fold4

Загалом близько 70 моделей телефонів, включаючи iPhone 13–16 та останні пристрої Samsung Galaxy, вже вміють працювати зі Starlink, але це стосується лише SMS та MMS. Підтримка інтернет-трафіку через супутник поки що реалізована не для всіх моделей. Наприклад, Galaxy A14 та серія S21 дозволяють надсилати супутникові SMS, але не дані. За словами T-Mobile, з 1 жовтня список сумісних пристроїв буде значно розширено, хоча причини обмежень не розкриваються.

Передача даних через Starlink відкриває доступ до SMS, зображень, відео та аудіо у місцях без покриття стільникової мережі. Додатки повинні бути оновлені розробниками для роботи з новою функцією. Так, на смартфонах Pixel 10, які вийдуть 28 серпня, Starlink-зв’язок спочатку запрацює лише в Google Maps, Google Messages та Find Hub. Пізніше підтримку додадуть AccuWeather, WhatsApp та X.

Інтеграція Starlink зі смартфонами та мобільними мережами, яку розвиває компанія SpaceX, розглядається як важливий крок не лише у розвитку технологій, а й у забезпеченні доступного зв’язку у віддалених регіонах.

Ця технологія дозволяє стандартним смартфонам із підтримкою 4G/LTE підключатися безпосередньо до низькоорбітальних супутників без додаткового обладнання. По суті, супутник виступає як віртуальна базова станція, забезпечуючи зв’язок там, де немає або пошкоджено наземну інфраструктуру.

Головна перевага Direct to Cell — сумісність із наявними телефонами без модифікацій. Пристрій «бачить» супутник як звичайну вежу зв’язку, хоча реальне з’єднання відбувається з апаратом на висоті близько 550 км. Для цього використовуються модернізовані супутники Starlink другого покоління, оснащені потужними антенами для роботи з мобільними пристроями.

Технологія буде доступна у 2025 році. Раніше повідомлялося, що український оператор «Київстар» отримав схвалення регулюючого органу на проведення тестування послуг Starlink Direct-to-Cell (D2C) від Національної комісії України, яка здійснює державне регулювання у сферах електронного зв’язку, радіочастотного спектру та надання послуг поштового зв’язку (NCEC).