הוא בכלל חיפש חורים שחורים: הסיפור מאחורי ה-Wi-Fi
בשנות ה-70, אסטרונום אוסטרלי צעיר בשם ג'ון אוסליבן ישב בהולנד וניתח מאות הקלטות של אותות רדיו קוסמיים. הוא חיפש חורים שחורים בחלל העמוק, אבל העבודה הייתה מתסכלת ומונוטונית. אוסליבן חיפש דרך יעילה יותר לעבד את כל הנתונים האלה, אז הוא פיתח שבב מחשב מיוחד שהשתמש באלגוריתם מתמטי. השבב הזה היה מסוגל לבצע אלפי פעולות כמעט במקביל ולנקות אותות שנהיו מטושטשים מאבק וגז בחלל. התוצאות היו מרשימות, האותות נהיו נקיים וחדים. אבל החורים השחורים שהוא חיפש, הם מעולם לא נמצאו.
ב-1983 אוסליבן חזר לאוסטרליה והצטרף לסוכנות המדע הלאומית של אוסטרליה. זו הייתה תקופה קשה, תקציבי המחקר התכווצו, והצוות שלו קיבלה משימה ברורה: למצוא יישומים מסחריים לטכנולוגיות שהם מפתחים. ובדיוק באותה תקופה, בתחילת שנות ה-90, חברות טכנולוגיה ברחבי העולם ניסו ליצור רשתות אלחוטיות ונתקלו בבעיה קשה במיוחד. כשנתב שידר אות בתוך בניין, גלי הרדיו קפצו מקירות, מתקרות ומרצפות. האנטנה המקבלת קלטה את האות הישיר יחד עם עשרות הדים שהגיעו שברירי שנייה אחרי, והמידע התערבב לחלוטין.
זו הייתה "בעיית הריבוי-נתיבים", ואף אחד לא ידע איך לפתור אותה. הרשתות האלחוטיות המוקדמות היו איטיות ובלתי אמינות באופן מתסכל. ואז אוסליבן הבין משהו שאחרים פספסו, אותן טכניקות מתמטיות שתכנן כדי לפרום גלי רדיו מעוותים מהחלל העמוק יכולות לפרום בדיוק את אותם הדי רדיו בבניין משרדים. ב-1990 הוא הרכיב צוות מהמהנדסים הכי טובים שלו וקבע יעד שנראה בלתי אפשרי: 100 מ"ב לשנייה, בדיוק כמו רשתות הסיבים האופטיים הטובות ביותר באותה תקופה.
רשתות אלחוטיות קיימות שידרו רק בין אחד לשני מ"ב לשנייה. התעשייה הייתה ספקנית קפיצה כל כך דרמטית בביצועים נשמעה לא ריאלית. אבל אוסליבן וצוותו ידעו משהו שאחרים לא ידעו.
הדי למאר: ממציאת קפיצת התדרים
הסיפור של ה-Wi-Fi מתחיל במקום בלתי צפוי לחלוטין, בהוליווד של שנות ה-40. ב-1940 פגשה למאר את ג'ורג' אנטייל במסיבת ערב. השניים דיברו על הדאגה הגדולה ביותר שלהם, המלחמה המתקרבת. יחד הם המציאו מערכת תקשורת חדשה שהשתמשה בקפיצת תדרים כדי להנחות טורפדות למטרותיהן.
המערכת מנעה יירוט גלי הרדיו על ידי כך שגם המשדר וגם המקלט קפצו לתדרים חדשים יחד. הם קיבלו פטנט אמריקאי באוגוסט 1942, אבל הצי החליט שלא ליישם את המערכת. הפטנט פג לפני שלמאר ראתה אגורה אחת ממנו. הטכנולוגיה נותרה בארכיונים עד שנות השמונים.
ב-1985 שחררה הוועדה הפדרלית לתקשורת בארצות הברית, חלקים מפסי תדרים לשימוש ללא רישיון, תוך התבססות על עקרון קפיצת התדרים של למאר. פתאום, תקשורת נתונים הותרה במרחב הרדיו שכבר שימש מוצרים כמו פותחני דלתות מוסך ותנורי מיקרוגל. כדי ליישם טכנולוגיית רדיו, היה צריך גישה לספקטרום הרדיו, ועם דה-רגולציה של חלקים מהספקטרום, תקשורת לטווח קצר הותרה על בסיס ללא רישיון.
השאלה המרכזית הייתה: למה בעצם ניתן להשתמש בטכנולוגיה האלחוטית הזו? התשובה הגיעה מחברת NCR בדייטון, אוהיו. החברה חיפשה פתרון לחיבור קופות רושמות באופן אלחוטי למחשב מרכזי, זה היה חשוב במיוחד בדצמבר, כאשר חנויות כלבו עמוסות היו זקוקות לקופות רושמות נוספות לעונת החגים. הצורך בפתרון אלחוטי נבע מהקושי בהתקנת כבלים במבנים מסחריים. NCR יצרה הוכחת קונצפט, ובשנת 1990, בתערוכה בדאלאס, הושק מוצר ראשון אמיתי.
הפתרון המתמטי שכבש את עולם התקשורת
הפתרון היה מהפכני במהותו. במקום לשלוח זרם נתונים אחד מהיר ושביר שיכול בקלות להתבלבל בגלל הדים, הם חתכו את הנתונים למספר זרמים איטיים יותר ושידרו אותם בו־זמנית על פני תדרים שונים. הטכניקה נקראה "ריבוי חלוקת תדר אורתוגונלי" . כשהאותות הללו הגיעו למקלט, המכשיר השתמש בנוסחאות המתמטיות של הצוות, אותן התמרות פורייה שאוסליבן פיתח לחקר החלל, כדי לסנן את ההפרעות ולחבר את הנתונים בחזרה בצורה מושלמת.
השינוי דומה להחלפת כביש חד־נתיבי רחב בכביש מהיר רב־נתיבי. גלים קטנים פחות רגישים להפרעות, ומכיוון שהאות שוכפל פעמים רבות, הסיכוי שהגלים יגיעו ליעדם היה גבוה בהרבה. תהליך הפיתוח ארך 7 שנים ועבר מספר שלבים. הצוות בנה אב־טיפוס ראשוני גדול, התקינו משדר אחד בגג ואחר על עגלה שדחפו במרחבי המשרד. במשך 7 שנים עבדו קשה כדי לכווץ את האב־טיפוס עד שיכול היה להיכנס לכרטיס קטן בתוך מחשב אישי.
הספקנות הייתה עצומה. רבים טענו שהטכנולוגיה מסובכת מדי ליישום מסחרי, ושהיא תצרוך יותר מדי חשמל למכשירים ניידים. ב־1992 הוגשה בקשת הפטנט האוסטרלי, והפטנט האמריקאי אושר ב־1996.
הפריצה המסחרית הגדולה הגיעה ב־1999. סטיב ג'ובס של אפל הוסיף גישה אלחוטית לאינטרנט לכל מחשבי ה־iBook החדשים. ריץ' מקגין, מנכ"ל לוסנט טכנולוגיות, סגר עסקה עם ג'ובס ורשת האיירפורט שוחררה בתערוכת מקוורלד ביולי 1999. במחיר של 99 דולר בלבד לכרטיס ו־299 דולר לנקודת הגישה, Wi-Fi היה זמין רשמית להמונים. כניסת אפל לשוק העניקה לגיטימציה לטכנולוגיה והאיצה את אימוצה בשוק הצרכני.
במקביל התפתח מאבק משפטי דרמטי. עד 2002 המוצרים הראשונים של רשתות אלחוטיות ללא רישיון שוחררו לשוק, ו־CSIRO החלה במאמצים לשכנע יצרנים לשלם תמלוגים. כשלא זכו להצלחה, הם נאלצו לנקוט בהליכים משפטיים ב־2005, דל, אינטל, מייקרוסופט, נטגיר, HP ואפל כולם תבעו את CSIRO כדי להכריז על הפטנט שלה כלא תקף. גוף מחקר ממשלתי קטן יחסית עמד מול 14 מחברות הטכנולוגיה הגדולות בעולם.
ב־2009, HP הייתה הראשונה לחתום על הסכם מחוץ לבית המשפט. אחת אחת, 13 החברות האחרות הלכו בעקבותיה. ההסדר המדווח עבור CSIRO היה למעלה מ־205 מיליון דולר. עד 2015 קיבלה CSIRO למעלה מ־450 מיליון דולר בהסדרים.
ב־2012 אוסליבן ופרסיבל זכו בפרס הממציאים האירופיים. בהכרזה על הפרס נאמר: "אוסליבן והצוות שלו הובילו את עידן הקישוריות האלחוטית המהירה והתמידית שאנו נהנים ממנה היום".
כיום למעלה מחמישה מיליארד מכשירים ברחבי העולם משתמשים בטכנולוגיית WLAN של CSIRO. הטכנולוגיה נמצאת בטלפונים, מצלמות, מחשבים ניידים, מדפסות, נתבים ועוד. כשמגפת הקורונה פרצה, הטכנולוגיה הוכיחה את ערכה באופן דרמטי, כשאיפשרה למידה מרחוק ועבודה מהבית בהיקף חסר תקדים.
הסיפור של המצאת ה־Wi-Fi גם הוא מזכיר לנו ש"רַבּוֹת מַחֲשָׁבוֹת בְּלֶב אִישׁ, וַעֲצַת ה' הִיא תָקוּם", גם מחקר בסיסי שנכשל במטרתו המקורית יכול להוביל לפריצות דרך טכנולוגיות בלתי צפויות. אותן משוואות שתוכננו לנקות רעש קוסמי התגלו כמושלמות לניקוי "רעש" שנוצר מהחזרות אותות בסביבה מבנית. גם "לב מדענים וחוקרים ביד ה'".
תגובות (0)
אין עדיין תגובות. היו הראשונים להגיב!