Więcej, szybciej, bezpieczniej – wśród najważniejszych wyzwań technologii komunikacyjnych

Technologie przyszłości związane z falami elektromagnetycznymi – od radioastronomii i technologii kosmicznych po telekomunikację, elektronikę, medycynę i systemy bezpieczeństwa – będą tematami poświęconej obszarowi nauk radiowych konferencji naukowej URSI GASS 2026, która odbędzie się w dniach 15-22 sierpnia w Krakowie.

Jednym z obszarów tematycznych podejmowanych podczas tego wydarzenia będzie dynamiczny rozwój technologii komunikacyjnych. W ocenie prof. Józefa Modelskiego, największe i najważniejsze współczesne wyzwania związane z tymi technologiami wynikają przede wszystkim z tego, że od sieci oczekuje się dziś znacznie więcej niż jeszcze kilkanaście lat temu.

- Nie chodzi już tylko o coraz szybszy dostęp do Internetu. Systemy komunikacyjne stają się podstawową infrastrukturą społeczeństwa, przemysłu, transportu, energetyki i administracji publicznej. Muszą więc jednocześnie zapewniać bardzo dużą przepustowość, niewielkie opóźnienia, wysoką niezawodność, bezpieczeństwo i możliwie małe zużycie energii – opowiadał w rozmowie z PAP ekspert z zakresu radioelektroniki.

Dlatego najważniejsze wyzwanie nauki w tej dziedzinie polega na stworzeniu takich sieci, które będą jednocześnie: szybsze, bardziej inteligentne, bardziej niezawodne, bezpieczniejsze i bardziej energooszczędne, a przy tym dostępne praktycznie wszędzie - ocenił prof. Modelski.

Naukowiec zaznaczył, że wzrasta zapotrzebowanie na transmisje dużej ilości informacji. Jest tu jednak ważne ograniczenie: limitowana dostępność zasobów radiowych (zakresów częstotliwości). – Dlatego z jednej strony staramy się efektywniej wykorzystywać zasoby, którymi dysponujemy (przez dopasowane kodowanie i dynamiczne zarzadzanie dostępem do zasobów), ale z drugiej – musimy korzystać również z coraz wyższych częstotliwości. Stąd też zainteresowanie zakresem częstotliwości terahercowych (również w kontekście przewidywanego wdrażania sieci 6G) – mówił.

Prof. Modelski zwrócił też uwagę na bezpieczeństwo transmisji. – Ponieważ fale radiowe rozchodzą się w przestrzeni wspólnej dla wielu użytkowników - również nieuprawnionych, przesyłane informacje musimy chronić przed niepowołanym odczytem, celowym przetworzeniem, celowym zakłóceniem. Infrastrukturę sieciową trzeba z kolei chronić przed niepowołanym dostępem. Obszar badawczy z tym związany jest bardzo szeroki, bo dotyczy nie tylko algorytmów kodowania i przetwarzania danych, ale również tzw. warstwy fizycznej, w tym - techniki antenowej – podkreślał.

W ocenie naukowca największe współczesne wyzwania w tej dziedzinie nie należą wyłącznie do klasycznej telekomunikacji. – Ich rozwiązanie wymaga połączenia wiedzy z zakresu elektroniki, elektromagnetyzmu, informatyki, sztucznej inteligencji, cyberbezpieczeństwa, fotoniki, technologii satelitarnych, a w coraz większym stopniu także technologii kwantowych – wyjaśniał.

Odnosząc się do kwestii technologii kwantowych prof. Modelski tłumaczył, że znaczna część współczesnych systemów bezpieczeństwa opiera się na problemach matematycznych, których rozwiązanie dla dzisiejszych komputerów jest praktycznie niewykonalne. Jednak odpowiednio wydajny komputer kwantowy mógłby zmienić tę sytuację.

- Gdyby komputery kwantowe osiągnęły odpowiednią skalę i niezawodność, część powszechnie stosowanych obecnie metod kryptograficznych mogłaby przestać zapewniać wystarczające bezpieczeństwo. Dlatego problem ten może wymagać rozwiązania wcześniej niż mogłoby się wydawać - podkreślał naukowiec.

- Systemów kryptograficznych stosowanych w administracji, bankowości, energetyce czy telekomunikacji nie da się wymienić z dnia na dzień. Trzeba więc już teraz rozwijać i wdrażać kryptografię postkwantową, czyli rozwiązania projektowane tak, aby pozostawały bezpieczne również w warunkach dostępności komputerów kwantowych. Dodatkowym argumentem jest możliwość przechwytywania zaszyfrowanych dziś danych i ich odszyfrowania w przyszłości, kiedy odpowiednia technologia kwantowa stanie się dostępna. Bezpieczeństwo przyszłych sieci trzeba więc projektować z dużym wyprzedzeniem – dodał.

Jak podkreślał prof. Józef Modelski, który jest również przewodniczącym Polskiego Komitetu Narodowego URSI (Union of Radio Science, czyli Międzynarodowa Unia Nauk Radiowych), organizowana co trzy lata od 1919 roku konferencja URSI GASS jest jednym z najważniejszych światowych forów wymiany wiedzy w obszarze nauk radiowych. Ostatni raz w Polsce odbyła się w 1972 r.

Tegoroczne wydarzenie – współorganizowane przez Polską Akademię Nauk – zgromadzi ponad 1200 naukowców i inżynierów z ponad 60 krajów. Wpisuje się ponadto w jubileusze: 100-lecie rozpoczęcia regularnej radiofonii w Polsce oraz 100-lecie telewizji. Wykład podczas inauguracji konferencji wygłosi światowej sławy radioastronom prof. Aleksander Wolszczan, odkrywca pierwszych planet pozasłonecznych. Szczegóły na stronie wydarzenia.

Agnieszka Kliks-Pudlik (PAP)

akp/ zan/