如今，数据中心是许多(如果不是大多数)信息系统的中心，但连接服务器的大量电线和高高的堆在架子上的电线开始类似于去年纠缠在一起的圣诞树彩灯灾难。现在，一组工程师正提议消除大部分电线，用红外自由空间光学技术代替通信。
宾夕法尼亚州立大学W. L. Weiss电子工程讲座教授Mohsen Kavehrad说:“我们和其他人尝试过无线电频率信号，但光束在短距离内变宽。”“这些建筑可能有一英里长，每个架子都应该能够进行通信。”
在微软工程师进行的一项实验中，研究人员发现，射频信号会导致高干扰、有限的活动链路和有限的吞吐量(可以通过系统的数据量)。
kavehad今天(1月31日)在旧金山举行的2017年西光学大会上告诉与会者:“我们使用免费的空间光学链路。”“它使用了一个非常便宜的镜头，我们得到了一个非常窄的红外光束，没有干扰，并且没有高吞吐量连接数量的限制。”
具有高灵活性的自由空间光机架间网络(或称萤火虫结构)是宾夕法尼亚州立大学、石溪大学和卡内基梅隆大学的一个联合项目。它将使用红外激光器和安装在数据中心机架顶部的接收器来传输信息。激光模块可快速重新配置以获取任何机架上的目标。人为的干扰是最小的，因为机架超过6.5英尺高，所以大多数工人可以在一排排机架之间走动，而不会破坏激光束。
根据kavehad的说法，数据中心可能会在一个一英里长的房间里放置40万台服务器。数据中心通常是为高峰流量而构建的，这意味着大多数时间约有30%的服务器处于脱机状态。然而，由于它们仍在工作，它们继续产生热量，需要冷却。卡维赫德估计，到2020年，数据中心每小时将使用1400亿千瓦的电力，以今天的速度，相当于价值130亿美元的电力——相当于50家发电厂的发电量。
虽然光纤电缆和空闲服务器的能量消耗是问题，但吞吐量更关键。当数百条电缆合并成几条时，数据传输瓶颈会降低数据中心传递信息的速度。一个灵活的、可配置的系统可以减少瓶颈，甚至减少所需的服务器数量。
研究人员已经设计了Firefly架构，但还没有实现。他们已经创建了一个简化的概念验证系统，以证明他们的红外激光可以携带信号并瞄准接收器。它们正在传输波分复用——由不同颜色的光发送的多个信号——双向数据流，每个数据流从一个误码率(BER)测试集以每秒10千兆比特的传输速率传输数据。误码率测试确定由干扰、噪声、失真或同步问题引起的信号中错误的数量。
该概念证明设置具有双向信号波分复用与单向有线电视信号。整个数据流从光纤电缆到红外激光器，穿过房间到接收器，并在电视和误码率测试装置上显示结果。一只手打断了激光束，系统就会关闭，但当手被拿开时，信号就会迅速被重新捕获。
kavehad说，该系统使用MEMs(微机电系统)和微型镜子，用于快速瞄准和重新配置。这些MEMs利用来自四个方向的微量电流来重新定位瞄准接收器的镜子。镜子的移动是如此之小，以至于无法被检测到，但计算机程序迅速定位接收器，然后缩小目标到精确的精确度。激光束也可以快速移动到不同的接收器。
精确定位和发送信号通过红外激光器只是研究人员在“萤火虫”投入使用前需要克服的两个障碍。一旦信号到达目标，它必须无缝地进入光纤电缆。在无连线环境中控制和管理数据分发系统也很重要。
kavehad说:“我们正在尝试用光来代替毫米波(无线电频率)来实现可重构。”“我们需要避免过度供应，并提供足够的容量来用最小的交换机进行互连。我们希望完全摆脱光纤。”
了下:M2M(机对机)
