Per decenni gli ingegneri delle telecomunicazioni hanno considerato il rumore elettrico un nemico da sconfiggere. Questo altro non è che un fruscio di fondo, generato dall’agitazione termica degli elettroni, capace di disturbare i segnali, costringendo i dispositivi ad aumentare la potenza di trasmissione.
Bene: a quanto pare un gruppo di ricercatori dell’Università di Stanford ha invece pensato di trasformarlo nel messaggio stesso e lo hanno descritto all’interno di un paper pubblicato sulla rivista PNAS.
Il team descrive un sistema di comunicazione che non emette alcun segnale radio attivo: il trasmettitore si limita a modificare il modo in cui riflette il rumore termico presente nell’ambiente, con un ricevitore che interpreta queste variazioni come bit: un'idea paradossale ma che invece permette consumi ridotti fino a mille volte rispetto alla trasmissione radio convenzionale. Questa tecnologia, dovesse vedere la luce, non finirebbe per sostituire il Wi-Fi tradizionale ma sarebbe un nuovo asso nella manica per tutti quei sensori o dispositivi a bassissima energia che hanno bisogno di abbassare ulteriormente i consumi.
Quando il disturbo diventa il messaggio: ecco la magia tecnologica
Partiamo dalle basi: ogni materiale conduttore, a temperatura ambiente, genera un debole rumore elettrico dovuto al movimento casuale delle cariche lungo la sua superfice.
In ingegneria delle telecomunicazioni, questo rumore è la soglia sotto cui un segnale diventa indistinguibile; qui sta il colpo di genio del team di Stanford, ovvero se il rumore c’è comunque, perché non usarlo come portante? Ecco quindi che arriva il nuovo tipo di trasmettitore in grado di alternare 2 stati: da una parte il circuito aperto, dall’altra il cortocircuito. Ogni stato modifica la maniera con cui si riflette il rumore termico in arrivo e di fatto è come se un dispositivo si limitasse ad aprire e chiudere una tenda davanti a una luce già presente nella stanza.
Questo utilizzo della casualità della natura a vantaggio delle sfide ingegneristiche è qualcosa che abbiamo già visto molte volte nei contesti tecnologici: i sistemi di sicurezza che animano i migliori giochi online di slot (e non) sono tenuti in piedi da muri di lava lamp utilizzati come base dati per la generazione dei numeri casuali, fondamentali per proteggere email e password dagli attacchi hacker.
Una tecnologia per addetti ai lavori?
Ci sono importanti precisazioni da fare perché i numeri vanno letti con prudenza. La velocità raggiunta nelle trasmissioni è molto bassa, circa un kilobit al secondo a una distanza di cinquanta centimetri. Tale risultato è veramente modesto per quelli che sono gli utilizzi quotidiani del wifi e per chi quotidianamente utilizza internet è semplicemente un dato inutile. Gli addetti ai lavori, però, potranno effettivamente costruire sulla base di ciò applicazioni e strumenti per alcuni specifici campi di interesse.
Nel contesto domotico, ad esempio, questi sensori potrebbero abbassare ulteriormente i consumi di particolari sotto-componenti; anche nel contesto industriale questi dispositivi potrebbero fare la differenza, specie per prodotti da installare in luoghi dove cambiare la batteria è difficile o anti-economico. Sensori in grado di comunicare con modalità legate al rumore elettrico potrebbero funzionare per tempi lunghissimi con pochissima energia, risolvendo un problema che ad oggi richiede costose pratiche di manutenzione.
Certo, questa tecnologia è inadatta ad esempio a chi vuole giocare a Starburst slot dal proprio cellulare perché la velocità di comunicazione è talmente bassa da richiedere ore per caricare anche un gioco così leggere e ben efficiente dal punto di vista del peso sullo smartphone. Saranno le prossime evoluzioni tecnologiche, in tal senso, a fare la differenza: magari ce la ritroveremo come parte dell’internet del futuro.
