I  A invenção de hoje

Cinco engenheiros contra o eco

John O'Sullivan nasceu em 1951, em Sydney, e se formou em engenharia elétrica pela Universidade de Sydney. Entrou cedo na CSIRO (Commonwealth Scientific and Industrial Research Organisation, a agência federal de pesquisa científica da Austrália), na divisão de radiofísica.

A divisão tinha tradição em antenas. Construía radiotelescópios e sabia lidar com sinais fracos, distantes e misturados ao ruído de fundo do universo.

No começo dos anos 1990, a CSIRO procurava aplicações comerciais para esse saber. Os computadores começavam a se ligar em rede dentro dos escritórios, sempre por cabo, e ninguém tinha resolvido a versão sem fio em alta velocidade.

O'Sullivan montou o grupo com quatro colegas: Terence Percival, Graham Daniels, Diet Ostry e John Deane. A meta era transmitir dados por rádio dentro de um prédio, tão rápido quanto um cabo.

O obstáculo tinha um apelido entre os engenheiros: multipercurso (o sinal que chega ao receptor por vários caminhos ao mesmo tempo). Dentro de uma sala, a onda de rádio bate no teto, no chão, nas mesas e nas paredes.

Cada reflexo percorre uma distância diferente e chega com um pequeno atraso. O receptor ouve a mesma mensagem várias vezes, sobreposta, como uma voz gritada dentro de uma catedral.

Em baixa velocidade, o eco atrapalha pouco. Em alta velocidade, os pedaços da mensagem se encavalam e o receptor não distingue um dado do seguinte.

Os fabricantes da época tentavam vencer o eco com antenas melhores ou com potência maior. Nenhuma das saídas resolvia a raiz: enquanto cada dado fosse curto e rápido, o reflexo atrasado sempre cairia em cima do dado seguinte.

COMO A PATENTE DESFAZIA O ECO

A solução do grupo combinava três passos, e cada um atacava um lado do problema:

A técnica de dividir o sinal em várias frequências já existia na teoria, com a sigla OFDM (multiplexação por divisão de frequências ortogonais). O mérito do grupo foi o arranjo prático que fazia a ideia funcionar dentro de um prédio cheio de reflexos.

A CSIRO pediu a patente na Austrália em 1992. Nos Estados Unidos, o registro saiu em janeiro de 1996, sob o número 5.487.069, com o título “Wireless LAN” (rede local sem fio).

II  Acidente ou projeto

O buraco negro que ficou calado

A invenção do Wi-Fi da CSIRO juntou acaso e projeto, em doses separadas por quinze anos. O acaso foi a ferramenta. O projeto foi o uso.

A parte do acaso começa em 1974. Naquele ano, o físico britânico Stephen Hawking publicou na revista Nature um artigo curto, com uma pergunta no título: “Black hole explosions?” (Explosões de buraco negro?).

O texto propunha que buracos negros emitem radiação e encolhem. Os menores, formados logo depois do Big Bang, estariam chegando ao fim agora e terminariam num estouro de energia.

Em 1977, o astrofísico britânico Martin Rees sugeriu que esse estouro poderia produzir um pulso de rádio curto e forte. A sugestão deu aos radioastrônomos algo concreto para procurar.

A BUSCA EM WESTERBORK

O'Sullivan entrou na caça ao lado de colegas do observatório holandês. O desafio técnico era separar um pulso de milésimos de segundo do ruído constante do céu.

O gás entre as estrelas atrasa as frequências baixas mais do que as altas. Um pulso nítido na origem chegaria esticado, e a antena precisava reconstruir a forma original para reconhecê-lo.

Foi para esse trabalho que O'Sullivan refinou o uso da FFT na limpeza de sinais. O cálculo pegava o borrão, separava as frequências, corrigia o atraso de cada uma e devolvia o pulso inteiro.

A busca não encontrou nada. O resultado negativo tem valor científico, porque limita quantos buracos negros pequenos podem existir, mas não rendeu manchete nem prêmio.

Os buracos negros explosivos seguem sem confirmação. A radiação prevista por Hawking também nunca foi medida diretamente num buraco negro real, porque é fraca demais para os instrumentos atuais.

A parte do projeto veio em 1990. Diante do eco dentro dos escritórios, O'Sullivan reconheceu o mesmo tipo de problema que tinha enfrentado no céu: um sinal que chega espalhado no tempo.

O grupo não procurou uma ideia nova. Procurou uma ferramenta velha que já sabia desfazer borrão e a encolheu até caber num chip comercial.

O próprio O'Sullivan contou a história em entrevistas depois do prêmio que recebeu em 2009: a radioastronomia não tinha achado o buraco negro, mas tinha ensinado a equipe a domar sinais difíceis.

III  O problema que ela resolveu

O roteador na mesa de casa

O problema que a patente resolveu era a velocidade sem cabo. Antes dela, as redes sem fio existiam, mas eram lentas e sofriam dentro de prédios, justo onde as pessoas usavam computador.

Em 1999, o IEEE (Instituto de Engenheiros Eletricistas e Eletrônicos, a entidade que define padrões técnicos) publicou o padrão 802.11a. Ele adotava a divisão em muitas frequências paralelas, no caminho que a CSIRO tinha patenteado.

Os padrões seguintes, 802.11g e 802.11n, mantiveram o princípio. Notebooks, celulares, televisores e roteadores passaram a sair de fábrica com a técnica embutida.

A CSIRO cobrou por ela. Em 2005, a agência processou nos tribunais americanos a fabricante japonesa Buffalo Technology e ganhou a causa em 2007.

A cobrança seguia a regra comum das patentes: cada fabricante que usasse o método pagaria uma taxa pequena por aparelho vendido. Multiplicada pelos milhões de notebooks e celulares da década, a taxa virou uma soma grande.

A BRIGA NOS TRIBUNAIS

Grandes empresas de tecnologia contestaram a patente, e a disputa se arrastou por anos no Texas. Em 2009, um acordo com 14 fabricantes encerrou a primeira rodada.

Em 2012, a própria CSIRO anunciou um segundo acordo, com operadoras e fabricantes americanos, e informou que o total recebido com a patente passava de 430 milhões de dólares australianos.

Os críticos chamaram a CSIRO de caçadora de patentes. A agência respondeu que era dona legítima da invenção e que o dinheiro financiava ciência pública australiana. A patente americana venceu em 2013, e a técnica ficou livre.

O reconhecimento veio junto com a briga. Em 2009, O'Sullivan recebeu o Prime Minister's Prize for Science (prêmio de ciência do primeiro-ministro australiano). Em 2012, o grupo inteiro ganhou o Prêmio do Inventor Europeu, concedido pelo Instituto Europeu de Patentes.

Nenhum dos cinco ficou rico em escala de empresa de tecnologia. Eram funcionários públicos, e a maior parte da receita ficou com a agência, conforme as regras da CSIRO para invenções de seus pesquisadores.

As antenas de 25 metros de aço seguem enfileiradas em Westerbork, ainda apontadas para o céu, e o pulso de buraco negro que O'Sullivan esperava ali continua sem registro; a matemática que ele afinou para ouvi-lo está agora dentro do roteador de cada casa.

Em que ano a CSIRO pediu a patente na Austrália da tecnologia que depois destravou o Wi-Fi?

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