Li-Fi - تقنية جديدة لنقل البيانات عبر المصابيح

منذ عام 2011 ، يعمل هارالد هاس ، المتخصص في نقل البيانات الضوئية اللاسلكية ، وهو أستاذ بجامعة إدنبرة (إدنبرة ، المملكة المتحدة) ، على الترويج بجدية لتكنولوجيا جديدة في الأساس لنقل البيانات اللاسلكية من خلال مصابيح LED الوامضة. ثم قرر معظم أساتذة الجامعات أن الفكرة ، بطبيعة الحال ، مثيرة للاهتمام ، ولكنها بالكاد قابلة للتحقيق. والآن ، بعد أربع سنوات ، أنشأ هاس أول جهاز توجيه يعمل وفقًا لمفهومه.

تسمى هذه التقنية Li-Fi (الضوء - الضوء ، الدقة - الدقة). أظهر جهاز التوجيه الجديد هذه الخصائص المذهلة التي كانت أسرع بـ 100 مرة من Wi-Fi ، حيث بلغ معدل نقل البيانات القياسي في ظروف المختبر 224 جيجابايت / ثانية تم إجراء الاختبارات المعملية من قبل الشركة الإستونية فيلميني ، حتى أن هاس قدم أول جهاز توجيه له. البطارية الشمسيةلجعل الوصول إلى الشبكة مستقلًا ، وفي الوقت الحالي ، يحتفظ جهاز التوجيه بسرعة ثابتة تبلغ 10 جيجابت / ثانية من خلال وميض ملحوظ من مصابيح LED.

من أجل البدء في تقديم أنظمة الإنتاج الأولى إلى السوق الأوروبية في وقت مبكر من ديسمبر 2016 ، قام مخترع Li-Fi Harald Haas بدمج شركته pureLiFi مع Lucibel من أجل التطوير المشترك للابتكار بشكل أقرب إلى المستهلك العادي وتعزيزه بشكل أكثر فاعلية ، بحيث في النهاية أخيرًا ، اجعل Li-Fi الطريقة الأساسية للوصول إلى الشبكة.

جوهر التكنولوجيا على النحو التالي. تقوم ثلاث قنوات ملونة من مصباح LED صغير ، أحمر وأخضر وأزرق ، بنقل 3.5 غيغا بايت من البيانات في الثانية على التوازي ، مما ينتج عنه 10 غيغا بايت في الثانية. يحدث تشغيل وإيقاف تشغيل الضوء بسرعة محمومة ، مما يؤدي إلى إنشاء صفائف ضخمة من البيانات الثنائية.

هذا ما يسمى بالتشكيل الرقمي مع تعدد إرسال تقسيم التردد المتعامد (OFDM) ، والذي يسمح بنقل ملايين الحزم الضوئية ذات الكثافة المختلفة في الثانية.

يوضح البروفيسور هاس هذا مثالاً على علبة سقي لدش يُطلق نفاثات مائية متوازية تمامًا ، وهنا يتصرف الضوء في نظام Li-Fi بطريقة مماثلة.

وفي الوقت نفسه ، أبدى الباحثون الصينيون والألمان اهتمامًا بدراسة هذه التكنولوجيا. في عام 2011 ، تمكن الألمان من الحصول على نقل البيانات بسرعة قياسية تبلغ 800 ميجابت في الثانية على مسافة 1.8 متر ، وقام الصينيون ، باستخدام 1 واط فقط ، بتوصيل أربعة أجهزة كمبيوتر بالإنترنت بسرعة 150 ميجابت في الثانية.

يؤكد البروفيسور هاس على أن التكنولوجيا القائمة على موجات الضوء أكثر موثوقية من حيث الأمان من شبكة Wi-Fi. من المعروف أنه يمكن اختراق شبكة Wi-Fi من الخارج ، واعتراض الملفات ، لأن موجات الراديو تمر عبر الجدران خارج المبنى.

في الوقت نفسه ، لا يمكن من الناحية النظرية اعتراض حركة مرور Li-Fi إلا في نفس الغرفة التي يوجد بها المرسل والمستقبل ، لأن الضوء لا يخترق الجدران. وبالتالي ، يتم وضع المهاجمين حاجزًا موثوقًا به ، ولا يمكنهم كسر أو اعتراض أي شيء من الشارع ، أو حتى من الغرفة المجاورة. لكن أولاً وقبل كل شيء ، ميزة Li-Fi في السرعة العالية وانخفاض استهلاك الطاقة (تصل كفاءة أجهزة التوجيه التقليدية إلى 5٪ على أفضل تقدير).

التكنولوجيا لديها بالتأكيد احتمالات. تحتوي موجات الضوء المرئي على نطاق تردد واسع للغاية ، وهو أربعة أوامر من حجم أكبر من موجات الراديو. لا يوجد خطر من زيادة تحميل الشبكات ، كما هو الحال مع شبكة Wi-Fi ، لن يتم فقد السرعة أو أداء الشبكة.

مصابيح LED واسعة الانتشار في كل مكان - تم إنشاء البنية التحتية تقريبًا ، وإلى جانب ذلك ، يمكن أن تؤدي المصابيح وظيفة مزدوجة - جهاز إرسال بيانات ومصدر إضاءة في نفس الوقت. ومع ذلك ، يبقى السؤال ، كيف يمكن للنظام العمل بشكل صحيح في غرفة مشرقة أو في ضوء الشمس الساطع؟

ومع ذلك ، فإن المطورين لديهم آمال كبيرة في VLC ("الاتصال بالضوء المرئي") - لنقل البيانات بواسطة الضوء المرئي ، وهو بالضبط ما تسمى تقنية Li-Fi بلغة علمية.

تسمح لك Li-Fi عالية السرعة بالفعل بنقل الفيديو بنجاح بجودة HD ، مع الحفاظ على كفاءة الطاقة العالية للنظام. ميزة أخرى عبر Wi-Fi هي دقة وثبات اتصالات الإنترنت داخل المباني. بسبب التوزيع الموحد لأجهزة إرسال LED ، يتم حل مشكلة مناطق الاستقبال الضعيفة والمتقطعة بشكل أساسي.