با حمایت ستاد توسعه اقتصاد دانش‌بنیان دیجیتال، اتصال‌پذیری و ارتباطات معاونت علمی، فناوری و اقتصاد دانش‌بنیان ریاست‌جمهوری، محققان دانشگاه صنعتی امیرکبیر موفق به طراحی و ساخت سامانه پایش هوشمند فیبر نوری شدند؛ سامانه‌ای که به گفته مجری طرح می‌تواند با بهره‌گیری از فناوری‌های بومی و الگوریتم‌های هوشمند، تحولی در مدیریت شبکه‌های فیبر نوری و افزایش تاب‌آوری شبکه ملی اطلاعات ایجاد کند.

حمزه بیرانوند، دانشیار دانشکده مهندسی برق دانشگاه صنعتی امیرکبیر و مجری طرح توسعه سامانه مانیتورینگ هوشمند فیبرهای نوری مبتنی بر اطلاعات GIS کابل‌های فیبرنوری، از نهایی‌سازی این محصول فناورانه با حمایت معاونت علمی ریاست‌جمهوری خبر داد و گفت: با حمایت ستاد توسعه اقتصاد دانش‌بنیان دیجیتال، اتصال‌پذیری و ارتباطات، توانستیم به محصولی برسیم که به‌طور چشمگیری هزینه‌های نگهداری شبکه‌های فیبر نوری را کاهش می‌دهد و در ارتقای امنیت و پایداری شبکه ملی اطلاعات نقش تعیین‌کننده‌ای دارد.

وی با بیان این‌که سامانه پایش هوشمند فیبرنوری ابزاری برای نظارت دائم بر سلامت شبکه‌های فیبر است، اظهار کرد: هدف ما کاهش هزینه‌های نگهداری و افزایش پایداری ارتباطات بود. این سامانه می‌تواند به‌صورت هوشمند خرابی‌های فیبر را شناسایی کند، محل دقیق قطعی را روی نقشه مشخص کند و نوع ناهنجاری مانند خمش یا اتصال نامناسب را با کمک الگوریتم‌های هوش مصنوعی تشخیص دهد. در نتیجه، نیازی به بازدیدهای حضوری مکرر از مسیرهای فیبر نخواهد بود و زمان رفع خرابی‌ها نیز به میزان قابل‌توجهی کاهش می‌یابد. برآوردها نشان می‌دهد که استفاده از این سامانه می‌تواند هزینه‌های نگهداری را تا ۵۰ درصد کاهش داده و زمان رفع خرابی را به‌طور چشمگیری کوتاه کند.

بیرانوند با اشاره به روند توسعه این فناوری، گفت: تحقیق و توسعه این سامانه از سال ۱۳۹۹ در دانشگاه صنعتی امیرکبیر آغاز شد. در ابتدا نمونه‌ای با چهار پورت طراحی کردیم که قابلیت پایش چهار تار فیبر نوری تاریک (بدون ترافیک داده) را داشت و تا فاصله ۵۰ کیلومتر را پوشش می‌داد. اما با حمایت معاونت علمی و فناوری ریاست‌جمهوری توانستیم محصول را ارتقاء دهیم و نسخه دوم را بسازیم که اکنون از نظر قابلیت‌ها و کیفیت، کاملاً قابل رقابت با نمونه‌های خارجی است.

وی ادامه داد: نسخه دوم این سامانه، مجهز به ۶۴ پورت است که امکان پایش ۶۴ تار فیبر نوری، چه روشن و چه تاریک را فراهم می‌کند. برد پایش نیز تا ۱۵۰ کیلومتر افزایش یافته است. افزون بر این، سامانه نرم‌افزاری تحت وب آن امکانات پیشرفته‌ای مانند مدیریت کاربران، شبکه‌سازی چند دستگاه به‌صورت هم‌زمان، زمان‌بندی تست‌ها و مدیریت هوشمند هشدارها را در اختیار اپراتور قرار می‌دهد. این محصول به‌گونه‌ای طراحی شده که بتواند چندین دستگاه OTDR را به‌صورت متمرکز مدیریت کند و اطلاعات حاصل از تست‌های دوره‌ای یا دستی را به‌صورت بلادرنگ ثبت و تحلیل کند.

دانشیار دانشگاه صنعتی امیرکبیر با اشاره به توانمندی فنی تیم سازنده، گفت: برای توسعه نرم‌افزار و سخت‌افزار این سامانه، پنج نفر به‌صورت تمام‌وقت درگیر طراحی و برنامه‌نویسی بودند. تلاش کردیم که محصول از نظر نرم‌افزاری، با معماری میکروسرویس و قابلیت اجرا در بستر ابری یا محلی طراحی شود تا هم در مراکز داده و هم در زیرساخت‌های سازمانی قابل استفاده باشد. همچنین مدیریت کاربران با کنترل سطح دسترسی و تعریف نقش‌های مختلف انجام می‌شود و سامانه قادر است هشدارها را بر اساس سیاست‌های تعریف‌شده، از طریق ایمیل یا پیامک به مسئولان شبکه اطلاع دهد.

بیرانوند در توضیح جزئیات فنی نرم‌افزار، افزود: در این سامانه، امکان گزارش‌گیری پیشرفته و مانیتورینگ لحظه‌ای مسیرهای فیبرنوری فراهم شده است. داده‌های مربوط به مسیرهای فیبر و تجهیزات روی نقشه GIS ثبت می‌شود و کاربر می‌تواند با کلیک روی هر نقطه، اطلاعات دقیق آن بخش از شبکه را مشاهده کند. همچنین قابلیت بزرگ‌نمایی، جابجایی نقشه و بارگذاری فایل‌های GIS شبکه برای طراحی یا ویرایش ساختار مسیرها وجود دارد. این ویژگی باعث می‌شود نقشه شبکه در هر لحظه با وضعیت واقعی فیبرها هم‌خوان باشد.

مجری این طرح فناورانه، درباره بخش سخت‌افزاری سامانه نیز توضیح داد: در این محصول از فناوری OTDR برای پایش چندین فیبر نوری به‌صورت کنترل از راه دور استفاده شده است. دستگاه از طول موج‌های مختلف شامل ۱۳۱۰، ۱۵۵۰ و ۱۶۲۵ نانومتر پشتیبانی می‌کند تا بتواند در شبکه‌های مختلف دسترسی و انتقال به کار رود. پهنای پالس لیزر نیز از سه نانوثانیه تا ۲۰ هزار نانوثانیه قابل تنظیم است که دقت بالایی را در اندازه‌گیری فواصل کوتاه و بلند فراهم می‌کند. نتایج تست‌ها به‌صورت خودکار در سامانه ذخیره و از طریق شبکه به نرم‌افزار مانیتورینگ ارسال می‌شود تا در صورت مشاهده تغییرات یا بروز اختلال، هشدار لازم صادر شود.

به نقل از معاونت علمی ریاست‌جمهوری، وی با تأکید بر برتری این محصول نسبت به نمونه‌های مشابه داخلی، گفت: در حال حاضر هیچ نمونه داخلی مشابهی از نظر کیفیت، دقت، کارایی و گستره عملکرد وجود ندارد. محصول ما از نظر توان نرم‌افزاری و سخت‌افزاری قابل رقابت با محصولات خارجی است و می‌تواند نیاز کشور به واردات تجهیزات پایش فیبر نوری را به‌طور کامل برطرف کند.

بیرانوند خاطرنشان کرد: توسعه این سامانه، گامی مهم در جهت خودکفایی کشور در فناوری‌های نظارت هوشمند شبکه‌های نوری است. این فناوری می‌تواند در افزایش تاب‌آوری شبکه ملی اطلاعات، کاهش هزینه‌های عملیاتی کشور در بخش ارتباطات و تضمین پایداری خدمات ارتباطی نقش بسزایی ایفا کند. حمایت معاونت علمی از چنین پروژه‌هایی، زمینه‌ساز ایجاد زیرساخت‌های بومی و امن برای آینده شبکه‌های ارتباطی کشور خواهد بود.