پروفسور مورات اویسال

گشودن افقی جدید در علم ارتباطات
ارتباطات بی سیم تحولی بزرگ در نحوه تعاملات انسانی به وجود آورده و مورات اویسال در صف نخست این حوزه ایستاده است.اویسال، به عنوان استاد دانشگاه نیویورک ابوظبی امارات، یکی از دانشمندان برجسته و بین المللی است که به نسل بعدی نوآوران ارتباطات بی سیم، انگیزه و الهام می بخشد.

روشنایی در دل تاریکی
مورات اویسال در سال 1973 در استانبول ترکیه به دنیا آمد. دوران کودکی او با چالش های بزرگی، از جمله از دست دادن پدر همراه بود. مادر مورات که در آن زمان تنها 27 سال داشت، تمام توان خود را وقف تربیت او و خواهرش کرد. این خانواده با حقوق بازنشستگی ناچیز پدربزرگ و مادربزرگش زندگی می کردند و از همان زمان با مشکلات مالی دست و پنجه نرم می کردند. مادرش همیشه می گفت: «اگر در زندگی چیزی را می خواهی، باید برایش سخت کار کنی.» این نصیحت تبدیل به شعار زندگی اویسال شد و به او انگیزه داد تا با تلاش و پشتکار به اهداف خود برسد.

جاده ای به سوی موفقیت
پس از اتمام دوره دبیرستان، اویسال وارد دانشگاه فنی استانبول شد و در سال 1995 مدرک کارشناسی مهندسی الکترونیک و ارتباطات خود را دریافت کرد. او در طول دوره کارشناسی به صورت نیمه وقت کار می کرد و به همین دلیل نمراتش خیلی خوب نبود. با این حال، او مصمم بود تا پس از دانش آموختگی، شغلی در صنعت پیدا کند و به عنوان مهندس مشغول به کار شود؛ هرچند که سرنوشت راه دیگری را برایش در نظر داشت. در سال آخر تحصیل، زمانی که با اردال پاناییرجی (Erdal Panayirci) آشنا شد، تصمیم اویسال به کلی تغییر کرد. پاناییرجی او را با دنیای ارتباطات بی سیم آشنا کرد. او با وجود نمرات پایین اویسال، به استعدادش ایمان داشت و تشویقش کرد تا کارشناسی ارشد خود را زیر نظرش ادامه دهد. اویسال با تلاش فراوان به عنوان شاگرد اول دانش آموخته شد و نخستین مقالات آکادمیک خود را منتشر کرد. او در این باره می گوید: «من مدیون پاناییرجی هستم چون زندگیم را دگرگون کرد.»

بازگشت با بار دانش
پس از اتمام کارشناسی ارشد، اویسال برای ادامه تحصیل به آمریکا رفت. او در سال 2001 مدرک دکتری خود را تحت راهنمایی های کوستاس ن. جورجیادس (Costas N. Georghiades)، در مهندسی برق از دانشگاه Texas A&M دریافت کرد. تحصیل در یک کشور خارجی برای این پژوهشگر با چالش های زیادی همراه بود اما او این تجربه را بسیار غنی و ارزشمند می دانست. اویسال بعد از دریافت مدرکش فعالیت آکادمیک خود را به عنوان استادیار در دانشگاه واترلو در کانادا آغاز کرد و به مدت ده سال در آن جا زندگی و کار کرد. او در دانشگاه واترلو به درجه استاد تمامی دست یافت. این مرتبه به او اجازه می داد که تا زمان بازنشستگی در آن جا مشغول به کار باشد اما در سال 2011، تصمیم گرفت به ترکیه بازگردد تا به کشور خود خدمت کند و چالش های حرفه ای جدیدی را بپذیرد.

پلی از علم به صنعت
در سال 2011، اویسال به دانشگاه اوزیین در ترکیه پیوست و به عنوان رئیس گروه مهندسی برق و الکترونیک شروع به کار کرد. او در این دانشگاه توانست یک برنامه تحقیقاتی بین المللی در حوزه تئوری ارتباطات و ارتباطات بی سیم راه اندازی کند. سال 2015 بود که این پژوهشگر با یک سرمایه گذاری بزرگ دولتی، موفق به تأسیس مرکز تعالی فناوری های ارتباطات بی سیم نوری (OKATEM) شد. این نهاد، اولین مرکز علمی در ترکیه و یکی از معدود پایگاه های جهان است که به تحقیق و توسعه در زمینه ارتباطات بی سیم نوری اختصاص دارد. مرکز OKATEM به سرعت به یک مرکز معتبر بین المللی تبدیل شد و اویسال در ادامه فعالیت های آن، شرکت هایپرین تکنولوژیز (Hyperion Technologies) را تأسیس کرد. او از طریق این شرکت توانست برخی از فناوری های توسعه یافته در OKATEM را تجاری سازی کند.
پس از ده سال حضور موفق در ترکیه، اویسال در سپتامبر 2023 به دانشگاه نیویورک در ابوظبی پیوست تا تحقیقات پیشرفته خود را در این دانشگاه ادامه دهد. او اکنون یکی از دانشمندان برجسته در ارتباطات نور مرئی و به پاس تلاش هایش در همین زمینه، از برگزیدگان مقیم کشورهای اسلامی جایزه مصطفی(ص) 2023 است. بیشترین پژوهش های اویسال در زمینه تئوری ارتباطات و پردازش سیگنال، با تمرکز ویژه بر جنبه های لایه فیزیکی سیستم های ارتباطی بی سیم در باندهای فرکانس رادیویی و نوری است. فعالیت های او در حوزه ارتباطات بی سیم نوری، به طور قابل توجهی این شاخه را توسعه داده و راه را برای اجرای عملی پژوهش ها در کاربردهای مختلف هموار کرده است. اویسال با تألیف حدود 400 مقاله در مجلات و کنفرانس های علمی و دریافت بیش از 20000 استناد با شاخص 63، تأثیر به سزایی در این شاخه گذاشته است.

تا قله افتخار
مورات اویسال جوایز متعددی را برای پژوهش های خود دریافت کرده است. از جمله جوایز مهم او می توان به فلوشیپ دانشکده مارسلند در سال 2004 اشاره کرد. همچنین، این پژوهشگر در سال 2008 جایزه NSERC Discovery Accelerator و بعد از آن در سال 2010، جایزه عالی پژوهشی مهندسی دانشگاه واترلو را کسب کرد. سپس، سال 2011 بود که جایزه دانشمند جوان ممتاز آکادمی علوم ترکیه به او تعلق گرفت و در سال 2017 نیز National Instruments Engineering Impact را دریافت کرد. او در سال 2018، دو جایزه مهم دیگر، یعنی محقق برتر دانشگاه اوزیین و جایزه فناوری بنیاد Elginkan را نیز کسب کرد. پس از آن در سال 2019، اویسال موفق به دریافت جایزه بهترین مقاله مروری انجمن ارتباطات IEEE شد و سال 2021، جایزه خدمات برجسته IEEE بخش ترکیه را دریافت کرد.
مورات اویسال با پشتکار توانست از چالش های اولیه زندگی اش عبور کند و در دنیای علم ارتباطات بی سیم جایگاهی معتبر پیدا کند. مروری بر مسیر حرفه ای او، تصویری از فرایندهای دخیل در شکل گیری یک مسیر علمی را نشان می دهد؛ مسیری که از تجربه های شخصی دوران کودکی آغاز شده و به نقش آفرینی در پروژه های تحقیقاتی و صنعتی در سطح بین المللی انجامیده است. آنچه از این مسیر می توان دریافت، اهمیت استقامت، نقش اطرافیان و آمادگی برای پذیرش تغییر است. دستاوردهای او، از تأسیس مراکز پژوهشی پیشرفته تا تجاری سازی فناوری های نوین، نشان دهنده تعهد و اشتیاق او به پیشرفت دانش و فناوری است.
 

از علامت با دود تا ارتباطات بی‌سیم نوری
طلوع ارتباطاتی از جنس دیگر
مردم باستان از روش های خلاقانه ای برای انتقال پیام ها در فواصل طولانی استفاده می کردند که نقش بزرگی در توسعه ارتباطات امروزی داشت. یکی از نخستین روش ها، استفاده از دود برای ارسال پیام بود. آتش نیز در مواقع جنگ و خطر به عنوان سیگنال مورد استفاده قرار می گرفت و در مراسم مذهبی و جشن ها، مشعل ها نقش ارتباطی داشتند. همچنین در دوران باستان، نور خورشید به عنوان یک شیوه ارتباط بی سیم نوری (OWC) به کار می رفت. یونانیان و رومیان با استفاده از سپرهای صیقل داده شده، نور خورشید را منعکس و پیام های ساده ای را در طول نبردها ارسال می کردند. خورنگار یا آینه آفتابی نیز در اواخر قرن نوزدهم برای ارتباطات نظامی به کار می رفت و از آینه ها برای هدایت نور به ایستگاه های دور استفاده می شد.

آغاز عصر جدید
بل از فوتوفون به عنوان «بزرگ ترین اختراع خود» یاد می کرد و آن را دستاوردی بزرگ می دانست. هرچند که این دستگاه هرگز به صورت تجاری عرضه نشد؛ اما توجه نظامیان را به خود جلب کرد و منجر به استفاده از لامپ های قوسی برای ارتباطات صوتی در شرایط نظامی شد. امروزه، ارتباطات بی سیم نوری از لیزر یا LED به عنوان فرستنده استفاده می کند. این روش انقلابی در نحوه تعامل ما با یکدیگر ایجاد کرده است و مورات اویسال در خط مقدم این رشته هیجان انگیز قرار دارد. ارتباطات بی سیم عمدتاً از طریق فرکانس های رادیویی (RF) برقرار می شود؛ با این حال، پهنای باند و ظرفیت فرکانس رادیویی محدود است و توسط دولت ها کنترل می شود. در دنیای امروز، نیاز به داده های بی سیم روزبه روز افزایش می یابد و فشار زیادی بر طیف رادیویی وارد می شود. هنگامی که از قسمت فرکانس رادیویی طیف فراتر می رویم، به طیف نوری بسیار وسیع و بدون نظارت می رسیم.

انقلاب نوری
مورات اویسال در پژوهش های خود در زمینه ارتباطات بی سیم نوری، راهکارهایی برای مقابله با تراکم طیف رادیویی ارائه کرده است. این راهکارها شامل استفاده از باندهای نوری بدون مجوز برای ارتباطات بی سیم است که چالش های استفاده از فرکانس رادیویی را کاهش می دهد. این پژوهشگر در توسعه فناوری هایی مانند ارتباطات نور مرئی (VLC) و ارتباطات نوری فضای آزاد (FSOC) نقش مهمی داشته است. این فناوری ها می توانند در کاربردهای متنوعی از جمله اتصالات نوری در مدارهای مجتمع، ارتباطات بین ساختمان ها و ماهواره ها استفاده شوند. ارتباطات نور مرئی از پرتوهای قابل رؤیت استفاده می کند و با تغییر شدت نور LED امکان انتقال داده ها را فراهم می کند. اویسال روی طراحی لایه های فیزیکی این سیستم ها کار کرده و به بهبود کیفیت و پوشش سیستم های ارتباطی خانگی کمک کرده است. او در استانداردسازی این فناوری در سطح بین المللی نقش داشته و معتقد است که در آینده با استفاده از لامپ های LED به اینترنت متصل خواهیم شد.

مکالمه زیرآبی
یکی از آخرین مطالعات اویسال، به بررسی ارتباطات نور مرئی در فضای زیر آب پرداخته است. در این مقاله گفته می شود که با گسترش فعالیت های انسانی در زیر آب، تقاضای فزاینده ای برای سیستم های ارتباطی در آن محیط وجود دارد. این فعالیت ها شامل جمع آوری داده های علمی، پایش محیط زیستی، اکتشاف میدان نفتی، باستان شناسی دریایی، امنیت بندر و نظارت تاکتیکی است. در حال حاضر، بیشتر روش های ارتباطی زیر آب به سیگنال های صوتی متکی هستند؛ اما این سیگنال ها قادر به پاسخ گویی به نیازهای برنامه های نوظهور که به پهنای باند بالا برای انتقال تصویر و ویدئو در زمان واقعی نیاز دارند، نیستند. برای غلبه بر این چالش ها، فناوری مبتنی بر تعدیل شدت دیودهای ساطع کننده نور (LED) یا دیودهای لیزری (LDs) پیشنهاد شده است.

شهرهای هوشمند
یکی از کاربردهای این فناوری، ایجاد شهرهای هوشمند است. شهری را تصور کنید که در آن همه چیز، از چراغ راهنمایی تا سیستم های مدیریت زباله، به هم متصل هستند و ارتباطات با سرعت بالا و ایمن انجام می شود. این مفهوم شهر هوشمند است که با استفاده از فناوری اطلاعات و ارتباطات، باعث بهبود عملکرد و رفاه شهروندان می شود. بسیاری از کشورها برای بهبود کیفیت زندگی، در حال تجدیدنظر در برنامه ریزی شهری خود به منظور ایجاد زیرساخت های جامع فناوری های ارتباطی هستند. این شامل سیستم های حمل ونقل هوشمند می شود که از فناوری های پیشرفته مانند حسگرها، ارتباطات و پردازش اطلاعات برای بهبود سیستم های حمل ونقل استفاده می کنند.

وقتی چراغ ها حرف می زنند
در سال های اخیر، استفاده از LED های کارآمد در نورپردازی فضای باز، علائم راهنمایی و رانندگی، نمایشگرهای تبلیغاتی و خودروها، از جمله چراغ های ترمز و چراغ های راهنما افزایش یافته است. این حضور گسترده LED ها در فضای باز و داخل ماشین ها، امکان استفاده از ارتباطات نور مرئی را برای ارتباطات فراهم می کند. وسایل نقلیه مجهز به چراغ های جلو و عقب مبتنی بر LED می توانند از طریق این فناوری با یکدیگر و با واحدهای کنار جاده ارتباط برقرار کنند. ارتباطات نور مرئی در مقایسه با ارتباطات فرکانس رادیویی مزایای زیادی دارد. این مزایا شامل مقاومت در برابر تداخل الکترومغناطیسی، فعالیت در فرکانس های غیرمجاز و ایمنی ذاتی است که امکان استفاده مجدد بیشتری را فراهم می کند. در نتیجه، ارتباطات نور مرئی می تواند برای شبکه سازی وسایل نقلیه با استفاده از چراغ های LED نصب شده در آن ها مورد استفاده قرار گیرد. این چراغ ها می توانند برای انتقال داده هایی مانند موقعیت مکانی و سرعت به سایر وسایل نقلیه یا زیرساخت های کنار جاده تنظیم شوند. این امر می تواند ایمنی جاده ها، امکان مدیریت ترافیک و پیشگیری از تصادفات را فراهم کند. با ادامه کشف ظرفیت های این فناوری توسط پژوهشگران، می توانیم به آینده ای امیدوار باشیم که در آن خودروهای ما هوشمندتر و ایمن تر از همیشه باشند.

در خدمت سلامت و ارتباطات پیشرفته
اویسال همچنین به پتانسیل موجود در ارتباطات بی سیم نوری برای اهداف پزشکی پرداخته است. یکی از کاربردهای این فناوری در شبکه های بی سیم حسگر بدن (WBAN) است که از حسگرهای پوشیدنی برای جمع آوری اطلاعات سلامتی استفاده می کند. همچنین، اویسال در توسعه فناوری های ارتباطات نوری فضای آزاد (FSOC) نقش داشته است. این فناوری برای انتقال سریع داده ها بین دو مکان ثابت استفاده می شود و از پرتوهای لیزر باریک استفاده می کند. علاوه بر پهنای باند بسیار بالای این تکنولوژی، سرعت انتقال داده ها را افزایش می دهد و در نتیجه FSOC برای کاربردهایی مانند اتصال سازمانی، نظارت تصویری و غیره مناسب است.
ارتباطات بی سیم نوری به عنوان یک فناوری نوین، در حال تغییرات چشمگیری در جهان کنونی است. از کاربردهای آن در محیط های پزشکی تا استفاده های مختلف در شبکه های حمل ونقل و شهرهای هوشمند، این فناوری توانسته به طور مؤثری راهکارهای جدید برای نیازهای پیچیده ما ارائه دهد و با توجه به پیشرفت های پیوسته در این حوزه و ظرفیت های نامحدودی که دارد، می توان به آینده ای امیدوار بود که در آن تعاملات سریع تر و ایمن تر، همواره در دسترس باشد. این تحولات مسیر بهبود کیفیت زندگی انسان ها را هموارتر می سازند.