Да-да, эта красотка и изобрела WI-FI
Хеди Ламарр (9 ноября 1914 — 19 января 2000) - талантливая актриса и гениальная изобретательница WI-FI.
Фильмы с ее участием давно стали классикой Голливуда. Но не все знают, что она была не просто актриса. Без нее мы бы сейчас вряд ли говорили по мобильному телефону, ориентировались с помощью GPS и искали, где лучше ловится Wi-Fi. Но обо всем по порядку.
Когда началась Вторая мировая война, актриса обратилась в Национальный совет изобретателей США, созданный в рамках мер по укреплению обороноспособности, и предложила свои услуги. Правда, поначалу ей рекомендовали использовать славу и красоту для продажи облигаций оборонного займа. Во время этой акции каждый, кто покупал облигации на $25 тыс., получал поцелуй самой Хеди Ламарр. Желающих было немало, и таким способом она собрала целых $7 млн.
Но актриса знала, что способна сделать гораздо больше, чем продавать облигации. В этот период в Атлантике от атак германских подводных лодок гибли военные и гражданские суда. Ламарр вспоминала, как бывший муж обговаривал с партнерами проблему дистанционного управления торпедами и невозможность использования для этого радиосвязи. Если передавать координаты цели управляемой торпеде по одной частоте, то корабли противника могут легко перехватить, заглушить сигнал, а то и вовсе перенаправить торпеду на другую цель. Постепенно Хеди пришла к простому выводу: нужно все время менять частоту случайным образом в широком диапазоне, синхронизировав передатчик и приемник.
Эта идея пришла ей в голову вскоре после знакомства с композитором-авангардистом Джорджем Антейлом (George Antheil,1900–1959). Он был автором нескольких опер, музыки для оркестров и фильмов. Одним из самых известных его произведений был «Механический балет» для симфонического оркестра, 12 механических пианино, электрических звонков и авиационного пропеллера.
Помимо музыки Антейл написал несколько книг, работал обозревателем в журнале, а в годы войны выступал как репортер. В одной из статей он довольно точно предсказал развитие и исход Второй мировой войны.
Хеди Ламарр встретила Джорджа Антейла на вечеринке в 1940 году. Поначалу они обсуждали его статьи в журнале «Эсквайр», но затем разговор плавно перешел на тему, занимавшую их обоих: как помочь стране в борьбе с фашистами.
Ламарр и Антейл любили играть на фортепиано в четыре руки. Игра навела их на мысль, что можно посылать часть радиосигнала торпеде на одной частоте, а затем переходить на другую для передачи следующей части сигнала. Если заранее согласовать передатчик и приемник в отношении перескока частот, то сигнал может стать устойчивым к помехам при глушении — получалось похоже на игру в четыре руки.
Механическое согласование передатчика с приемником могло бы происходить с помощью детали, похожей на валик механического пианино. Компактный валик со штырями, перфорированной лентой и приводом от хронометра вполне мог поместиться в корпусе морской торпеды. Валик начинал вращаться, задавая курс, который набит на перфоленте. Короткий радиосигнал передавал его вращение на валик торпеды, на нем автоматически набивалась та же перфорация — и торпеда выстреливала по курсу. Система могла использовать набор из 88 радиочастот — число клавиш фортепиано.
Псевдослучайные коды и раньше применялись для шифровки информации, но передавались по открытым каналам связи. Теперь же для изменения каналов передачи информации нужен был секретный ключ, одинаковый для приема и передачи. Противник не смог бы просканировать и заглушить все 88 частот, а вычисление заняло бы слишком много времени и сил.
Идея получила название «псевдослучайной перестройки рабочей частоты» (Frequency Hopping Spread Spectrum). Проверка на механических пианино, участвовавших в постановке «Механического балета», подтвердила работоспособность системы. Еще несколько месяцев Хеди и Джордж дорабатывали свое изобретение. В декабре 1940 года заявка была направлена председателю Национального совета изобретателей Чарльзу Кеттерингу (глава исследовательского отдела General Motors), отобрана среди сотен тысяч других и доработана под его руководством. В июне 1941 года был получен патент США № 2,292,387 на «Систему секретных сообщений» (Secret Communication System). Патент описывал секретные системы связи, включающие передачу ложных каналов на разных частотах. Ламарр и Антейл подарили его правительству и отказались от всех выплат.
В ВМС США пытались осуществить замысел изобретателей на практике, но механическое управление с помощью перфоленты оказалось затруднительным. Патент был засекречен и положен под сукно на долгие годы. Концепция перескока частоты возродилась только с развитием электроники после войны. В 1957 году инженеры фирмы Sylvania стали экспериментировать с идеей «Системы секретных сообщений» и использовать полупроводниковые компоненты вместо механических. Появился термин «широкополосный сигнал», и идея Ламарр и Антейла оказалась настолько плодотворной, что уже в 1962 году американские войска использовали новую радиоаппаратуру во время кубинского кризиса.
В середине 1980-х годов Пентагон рассекретил ряд патентов, и ШПС стал доступен для гражданского применения. Изобретение легло в основу технологий с расширенным спектром частот, которая сегодня используется повсюду: в сотовой связи, протоколах беспроводной передачи данных стандарта Wi-Fi, Bluetooth, в приемниках и спутниках GPS.