Tento článok bol na základe licencie Creative Commons prebraný z webu TheConversation.com. Jeho autorom je Jason Cole, PhD študent na Imperial College v Londýne. Prepublikované z 31. marca 2015.
Elektromagnetická radiácia – môže to znieť ako niečo, čoho by sme sa mali radšej vyvarovať, ale elektromagnetické vlny rôznych typov zamestnávajú naše zmysly a spôsob, akým komunikujeme so svetom. Od svetelnej emisie, vďaka ktorej vaše oči vidia tieto slová až po mikrovlny známe aj ako Wi-Fi signál.
V podstate každá moderná elektronika nejakým spôsobom využíva elektromagnetické vlny. Prechádzajú cez anténu vášho auta, či cez steny, keď si potrebujete zavolať, ale tiež sa zdanlivo nevysvetliteľne odrážajú od vrchnej atmosféry Zeme.
To sa deje preto, lebo atmosféra sa vo veľkých výškach mení na plazmu – stav hmoty, v ktorom sa elektróny odpútajú od jadra. Plazma má zaujímavé vlastnosti, keďže veľmi silno reaguje na elektromagnetické polia.To je veľmi užitočné, keďže sa tak od tejto vrstvy atmosféry odráža nízkofrekvenčný rádiový signál. Tým pádom je vďaka takémuto odrážaniu signálu možné predĺžiť dosah rádiových vysielačov.
Práve zaujímavé interakcie medzi elektromagnetickými vlnami a plazmou študujem ja a môj tím. Najintenzívnejšie elektromagnetické vlny, ktoré vieme vyprodukovať, sú vo forme silných laserových pulzov. Vo Veľkej Británii sa nachádza jeden z výkonnejších laserových systémov a podobnú myšlienku elektromagnetických vĺn urýchľujúcich atómové jadrá využíva aj veľký hadrónový urýchľovať v CERNe.
Všetko je to o matematike
Dnes dokážeme predpovedať interakcie intenzívnych elektromagnetických vĺn a plazmy ako základné fyzikálne procesy, ktoré sa riadia Maxwellovými rovnicami – jeden z triumfov 19. storočia, ktorý spojil elektrické a magnetické sily a demonštroval, že svetlo je forma elektromagnetickej vlny.
Riešenie Maxwellových rovníc na papieri môže byť veľmi náročné, ale šikovný algoritmus z roku 1960 ktorý bol nedávno znovuobjavený, všetko uľahčil. Teda, za predpokladu, že máte „dostatočne výkonný“ počítač.
Vyzbrojený vedomosťami o Maxwellových rovniciach a spôsoboch ich riešenia som sa nedávno zameral na trochu jednoduchší problém, ktorý však trápi veľa ľudí. Pokúsil som sa simulovať šírenie Wi-Fi signálu v mojom byte.
Zatiaľ čo „dostatočne výkonný“ počítač na akademickej pôde je synonymom pre supermonštrum s tisíckami procesorov zapojených v sériách, v tomto prípade bol „dostatočne výkonný“ aj môj smartfón.
Na tento trik potrebujete jedného Maxwella
Elektromagnetická radiácia, ktorú emituje anténa vášho routera, je spôsobená malým prúdom častíc, ktorý osciluje na frekvencii 2,4 GHz (2,4 miliárdkrát za sekundu). V mojom modeli som takúto hmotu vytvoril a nechal som ju oscilovať, zatiaľ čo Maxwellove rovnice diktovali, ako sa bude signál šíriť ďalej. Presným meraním stien v mojom byte som vytvoril mapu Wi-Fi signálu ktorá sa menila, zatiaľ čo som posúval router.
Prvá vec, ktorá z mapy vyplynula je jasná snáď každému. Signál oveľa ľahšie cestuje cez prázdny priestor, než cez steny. V ideálnom prípade by ste teda mali vidieť na router z pozície, v ktorej ho používate.
Občas sa zdá, že vlny stoja a iba blikajú. Tento fenomén je známy aj ako stojatá vlna a objavuje sa vtedy, keď sa dve vlny navzájom vyrušia. Tmavé miesta na mape indikujú zlý Wi-Fi signál a sú vzdialené iba niekoľko centimetrov. Nedávno jeden nadšenec tento fenomén zmapoval v 3D.
Neprehliadnite: Toto VIDEO vám ukáže, ako vyzerá Wi-Fi signál a prečo ho na niektorých miestach nechytáte
Druhá vec, ktorá z mapy vyplýva a nie je až taká zrejmá je fakt, že v prípade zlého signálu v istej pozícii stačí router iba trochu posunúť. Tým sa posunú aj „hluché“ miesta a problémy zmiznú. Aj niekoľko centimetrov môže znamenať citeľné zlepšenie.
101 využití elektromagnetických vĺn
Po tom, čo som publikoval moje zistenia, ma prekvapilo množstvo ľudí, ktorí chceli robiť vlastné simulácie. Vytvoril som teda Android aplikáciu, vďaka ktorej môžete relatívne jednoducho vyriešiť váš problém a naplniť potrebu simulovať Wi-Fi vo vašom byte. Keďže som si myslel, že iba málo ľudí táto možnosť zaujme, veľmi ma prekvapilo, ako rýchlo sa informácie o aplikácii šírili po sociálnych sieťach. Vo výsledku si ju za niekoľko hodín stiahli tisícky ľudí. Pridajte sa aj vy a zistite, kde je ideálne miesto pre váš router.
Záujem sa potom znížil, no správa ostala nezmenená. Elektromagnetické vlny sú nielen fascinujúce, matematicky elegantné a veľmi užitočné, ale robia tiež váš život jednoduchším, pripojenie k internetu silnejšie a občas dokonca aj zarobia nejaké tie peniaze.
[googleplay url=“https://play.google.com/store/apps/details?id=com.jasmcole.wifisolver“]
– – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – –
Ako vylepšiť Wi-Fi signál
Vylepšenie Wi-Fi signálu môže byť frustrujúca záležitosť, ktorou si prešli mnohí z nás. Nižšie je niekoľko najzákladnejších bodov, ktoré by ste mali zvážiť.
1. Premiestnite router
Tak, ako sa píše vyššie, samotná pozícia Wi-Fi routera hrá obrovskú rolu v tom, aký signál máte a kde všade sú tzv. hluché miesta. Niekedy stačí len pár centimetrov a razom máte lepší signál.
2. Wi-Fi extender
Občas jednoducho Wi-Fi nedosiahne všade. V tom prípade je vhodné kúpiť si jednoduchý Wi-Fi extender, ktorý opakuje signál z centrálneho routeru. Nie je to však úplne ideálne riešenie, keďže strácate rýchlosť pripojenia. Pre obyčajné surfovanie po internete však postačí. Sledovanie HD videí už môže byť problém.
3. Výmena routera
Posledným riešením je výmena routera za výkonnejší model. Niekedy sa totiž stáva, že na vine za pomalou wifinou nie je zlé umiestnenie ale väčší počet pripojených zariadení. Modernejšie kúsky už zvládnu aj niekoľko desiatok súvisle pripojených zariadení, čo by staršie modely zvládali len s veľkými ťažkosťami.
TIP: Prečítajte si podrobnejší článok o vylepšení Wi-Fi signálu
