Entenda como o laser pode levar a banda larga onde a fibra óptica não chega

outubro 9, 2024 Juliana

Na indústria da internet, o problema do “last-mile” é conhecido. Isto é, milhões de pessoas e empresas em todo o mundo não conseguem acessar a banda larga porque falta o trecho final de uma rede de banda larga, que conecta o usuário à espinha dorsal da internet.

Essa infraestrutura crítica, que pode variar de algumas centenas de metros a alguns quilômetros, muitas vezes é cara ou difícil de construir, devido a desafios com o terreno ou porque atenderia a poucos usuários — que são problemas maiores em áreas rurais e remotas.

Uma solução pode vir de uma tecnologia chamada “óptica de espaço livre” (FSO), que usa lasers para transferir dados pelo ar. Ela foi usada de forma pioneira pela Nasa na década de 1960 e, há décadas, é vista como uma possível mudança radical para a infraestrutura da internet.

No entanto, a tecnologia sempre enfrentou um obstáculo inevitável: o clima. Névoa e chuva, e até mesmo simples turbulências no ar, são suficientes para interromper o sinal, que também requer uma linha de visão estável e direta entre transmissor e receptor. Então, apesar da vantagem de não exigir licenciamento ou regulamentação, ao contrário dos sinais de rádio como o 5G, a banda larga por FSO ainda não se materializou como uma realidade comercial.

Agora, a empresa Attochron, sediada no estado norte-americano da Virgínia, diz estar pronta para lançar sua própria versão da tecnologia — após mais de 20 anos de desenvolvimento.

Atravessando névoa e chuva

A Attochron, que completou uma rodada de financiamento de US$ 15 milhões (cerca de R$ 85 milhões) em julho, diz que começou a produção de baixo volume de seu principal produto de hardware, chamado ALTIS-7, que inclui um receptor e um transmissor e se parece vagamente com uma câmera de segurança. A empresa planeja aumentar a produção no início do próximo ano, em preparação para um lançamento comercial.

Para demonstrar a tecnologia, a Attochron fez parceria com a empresa de telecomunicações Lumen e um grande varejista da Fortune 200, para um “projeto piloto” de três meses. O link a laser se estendeu por 2,4 km a uma velocidade de 1,25 gigabits por segundo, e a empresa diz que já atingiu uma velocidade máxima de pouco mais de 10 gigabits, o que está no mesmo nível da conectividade mais rápida por fibra ótica.

Fundada em 2002, a Attochron ainda não lançou nenhum produto ou serviço, algo que o CEO Tom Chaffee chama de “um grande exemplo de acreditar em uma ótima ideia cujo tempo ainda não havia chegado”. Após receber financiamento de investidores-anjo em 2004, Chaffee diz que as coisas desaceleraram devido à crise das ponto com, e a empresa foi mantida com o apoio de amigos e familiares.

“Esse nível modesto de financiamento, às vezes apenas US$ 50 mil (cerca de R$ 280 mil) ou US$ 100 mil (cerca de R$ 560 mil) para o ano inteiro, tinha que pagar por tudo: pessoal, consultores, hardware para teste e medição”, ele recorda. “Essa situação durou 10 anos, até o primeiro financiamento de capital privado, e embora tenha sido dolorosa, permitiu que a Attochron construísse uma base sólida no entendimento da física da FSO e montasse uma equipe não desmotivada pelo longo caminho.”

Em 2012, Chaffee mudou a empresa para sua base atual em Lexington, na Virgínia, que pode experimentar forte neblina e outros problemas climáticos para FSO. “Temos extremos na velocidade do vento e na quantidade de chuva. Mas quero enfatizar que, acredite ou não, um belo dia de céu claro é um dos momentos mais difíceis para propagar um laser”, disse ele.

À medida que o laser viaja pelo ar, explica Chaffee, pequenas mudanças de temperatura ou umidade afetam o feixe. A tecnologia da Attochron, em termos simples, introduz duas inovações em comparação com tentativas anteriores de transferir dados usando lasers: ela usa pulsos de luz extremamente curtos, em vez de um feixe contínuo, e emprega um espectro amplo de luz, em vez de um estreito, o que permite que o sinal alcance uma estabilidade muito maior.

“Esse é o grande avanço da Attochron”, disse Chaffee. “Temos cerca de 60 ou 70 patentes concedidas e cerca de 200 mais pendentes.”

Possibilitando, não substituindo

De acordo com Chaffee, as vantagens de usar lasers para conectar o último quilômetro são muitas, começando pelo fato de ser comparativamente mais barato do que instalar cabos de fibra ótica. Um pacote de hardware típico da Attochron custará US$ 30.000 (cerca de R$ 170.000) para uma conexão de 10 gigabits, enquanto a infraestrutura de cabo de fibra pode custar entre US$ 250.000 (cerca de R$ 1,4 milhão) e US$ 1 milhão (cerca de R$ 5,6 milhões) para uma conexão dedicada, ele diz, além de exigir processos demorados de permissão.

Com a condição de que a linha de visão seja preservada (Chaffee diz que o sistema poderia ser colocado em uma torre de celular para ajudar nisso), os transmissores da Attochron não requerem nenhum processo regulatório antes da instalação. Eles também podem ser implantados “em horas, em vez de meses ou mais”, disse Chaffee.

A conectividade de 10 gigabits por US$ 30.000 (cerca de R$ 170.000) está além das necessidades e do orçamento da maioria das pessoas, razão pela qual as empresas são o mercado-alvo. A Attochron venderá os links para provedores e operadoras de banda larga que os instalarão e cobrarão uma taxa mensal das empresas que desejarem utilizá-los.

A empresa também está olhando além da conectividade corporativa de último quilômetro, citando usos no setor militar — um sinal enviado apenas entre transmissor e receptor é seguro, se os dados estiverem apenas nos lasers — ou em casos onde a capacidade de rádio é limitada devido a um espectro de rádio congestionado, como perto de aeroportos.

Ainda resta saber se a tecnologia vale a espera, mas especialistas dizem que ela tem potencial.

De acordo com Hazem Refai, presidente da Williams de Telecomunicações e Redes da Universidade de Oklahoma, que não está envolvido com a Attochron, há vantagens em usar a FSO.

“Você não precisa de licenciamento da FCC para isso”, ele disse. “Você só precisa colocar um transmissor e um receptor e disparar um laser entre os dois, e tudo o que precisa é de uma linha de visão direta.” Ele acrescenta que, no papel, a tecnologia da Attochron oferece “grandes melhorias sobre as tecnologias atuais” e, se realizada, seria uma “grande conquista”.

James Osborn, professor no Departamento de Física da Universidade de Durham, no Reino Unido, que também não está envolvido com a Attochron, diz que a tecnologia da empresa parece sólida no papel, embora desafios técnicos permaneçam. Isso se deve ao fato de que os pulsos de laser que ela usa são muito rápidos — um milhão de vezes mais curtos que um nanossegundo.

Ele questiona se a tecnologia pode ser muito complexa para o propósito que serve, e acredita que há limites para as velocidades que ela pode alcançar. No entanto, ele acrescenta que tem vantagens para a segurança de dados e pode ser mais do que útil para conectar o último quilômetro. “Isso vale a pena ser monitorado, para ver onde vai chegar”, ele disse.

Chaffee deixa claro que a Attochron não está tentando substituir as tecnologias atuais. “Algumas empresas de FSO estão propondo que podem substituir a fibra. Nós não estamos dizendo isso — estamos dizendo que somos complementares”, concluiu. “É realmente uma tecnologia habilitadora, não uma tecnologia de substituição.”