Thiết bị in 3-D giúp cải thiện tín hiệu và độ bảo mật Wi-FI

Một nhóm các nhà nghiên cứu tại Dartmouth College đã tìm ra giải pháp tương đối rẻ tiền giúp cải thiện tín hiệu và độ bảo mật sóng không dây tại các hộ gia đình hay các văn phòng, chỉ bằng một thiết bị phản xạ đơn giản, được làm từ công nghệ in 3-D.

Chỉ mất 35 USD và 23 phút để cải thiện tín hiệu và độ bảo mật sóng Wi-FI. Ảnh: Xiao Zhou

Phát minh trên đã được trình bày tại Hội nghị BuildSys 2017 do Hiệp hội Kỹ thuật tính toán (Association for Computing Machinery – ACM) tổ chức ở Đại học TU Delft (Hà Lan) hôm 8/11/2017.

Hiện nay, mạng Wi-Fi đã trở nên phổ biến, tuy nhiên người dùng vẫn còn hay gặp phải một số vấn đề phiền toái vì tín hiệu trở nên yếu khi sóng đi qua các vách tường, và khả năng giao thoa với những sóng phát ra từ lò viba hay điện thoại di động, ... Để khắc phục, người dùng thường phải đầu tư những ăng-ten điều hướng rất tốn kém, có giá thành nhiều khi lên tới cả ngàn USD. Ngoài ra, đó còn là những mối lo liên quan tới vấn đề bảo mật, khi những phương pháp hạn chế tín hiệu thông thường, chẳng hạn như tùy chỉnh trên thiết bị, cũng đem tới bất tiện cho chính người dùng. Vì vậy, nhóm nghiên cứu của Xia Zhou – Phó Giáo sư ngành Khoa học máy tính tại Dartmout mong muốn khắc phục cả hai vấn đề trên.

Trước đây, đã có một vài phương pháp để khuếch đại sóng Wi-Fi, như cắt một tấm nhôm từ vỏ lon nước ngọt rồi đặt bao quanh thiết bị phát sóng (access point hay router) giúp định hướng và tập trung tín hiệu theo một phương nhất định. Zhou cùng các đồng nghiệp đã phát triển ý tưởng thành một quy trình mang tính hệ thống để chế tạo bộ phản xạ, làm bằng nhựa và bọc ngoài bởi một lớp kim loại mỏng. Khi thiết kế trên máy tính, họ sử dụng thuật toán để tối ưu hóa hình dạng, sao cho thiết bị phù hợp nhất với khoảng không gian cần cải thiện tín hiệu Wi-Fi. Tất cả các công đoạn, từ thiết kế tới in 3-D chỉ mất khoảng 23 phút.

Thử nghiệm cho thấy thiết bị có hiệu năng vượt trội. Cụ thể, ở những điểm mà người dùng không cần sóng mạnh, cường độ giảm xuống chỉ còn 10 dB, và tăng lên 6 dB ở những nơi muốn có nhiều sóng. Như vậy, tin tặc sẽ gặp nhiều khó khăn hơn vì không phải khu vực nào cũng bắt được tín hiệu. Việc lắp đặt bộ phản xạ cũng tương đối dễ dàng, ngay cả với những người dùng không chuyên. Ngoài ra, họ còn thử nghiệm hiệu quả trên những bộ phát sóng phổ biến trên thị trường, bao gồm cả chuẩn 802.11 ac đời mới. Kết quả thu được cũng rất ấn tượng.

Hiện nay, hình dạng bề ngoài của bộ phản xạ vẫn còn rất đơn giản do được thiết kế để cố định. Để khắc phục nhược điểm này, những nhà nghiên cứu đang tìm cách sử dụng các loại vật liệu mới nhằm cho ra những sản phẩm có khả năng tự điều chỉnh hình dạng, phòng khi không gian lắp đặt bị sửa chữa, thay đổi. Đồng thời, họ cũng kiểm tra hiệu quả với những sóng ở dải tần cao hơn, như sóng milimet hay ánh sáng không thể nhìn thấy bằng mắt thường.