Li-Fi - μια νέα τεχνολογία για τη μετάδοση δεδομένων μέσω των LED

Από το 2011, ο Harald Haas, ειδικός στην οπτική ασύρματη μετάδοση δεδομένων, καθηγητής στο Πανεπιστήμιο του Εδιμβούργου (Εδιμβούργο, Ηνωμένο Βασίλειο), προώθησε σοβαρά μια νέα τεχνολογία για την ασύρματη μετάδοση δεδομένων μέσω φώτων LED που αναβοσβήνουν. Στη συνέχεια, οι περισσότεροι καθηγητές πανεπιστημίου αποφάσισαν ότι η ιδέα, φυσικά, είναι ενδιαφέρουσα, αλλά δύσκολα υλοποιήσιμη. Έτσι, τέσσερα χρόνια αργότερα, ο Haas δημιούργησε το πρώτο δρομολογητή που λειτουργεί σύμφωνα με την ιδέα του.

Η τεχνολογία ονομάζεται Li-Fi (φωτεινό, πιστότητα - ακρίβεια). Ο νέος δρομολογητής έδειξε τέτοια εκπληκτικά χαρακτηριστικά ότι ήταν 100 φορές ταχύτερη από Wi-Fi, φθάνοντας σε εργαστηριακές συνθήκες ρυθμό μεταφοράς δεδομένων 224 Gb / s Η δοκιμή στο εργαστήριο πραγματοποιήθηκε από την εσθονική εταιρία Velmenni, η Haas έστειλε ακόμη και τον πρώτο δρομολογητή ηλιακή μπαταρίαγια να είναι αυτόνομη η πρόσβαση στο δίκτυο και αυτή τη στιγμή ο δρομολογητής διατηρεί μια σταθερή ταχύτητα 10 Gbit / s μέσω ενός ελαφρώς αισθητού τρεμούλιασμα των LED.

Προκειμένου να αρχίσει να παραδίδει τα πρώτα συστήματα παραγωγής στην ευρωπαϊκή αγορά ήδη από τον Δεκέμβριο του 2016, ο εφευρέτης της Li-Fi, Harald Haas, συνένωσε την εταιρεία του pureLiFi με τη Lucibel για να αναπτύξει από κοινού και να προωθήσει αποτελεσματικότερα την καινοτομία πιο κοντά στον απλό καταναλωτή. Τέλος, ο Li-Fi είναι ο βασικός τρόπος πρόσβασης των χρηστών στο δίκτυο.

Η ουσία της τεχνολογίας είναι η εξής. Τρία κανάλια χρώματος μίας μικροσκοπικής λυχνίας LED, κόκκινου, πράσινου και μπλε, μεταδίδουν παράλληλα 3,5 gigabits δεδομένων ανά δευτερόλεπτο, με αποτέλεσμα 10 gigabytes ανά δευτερόλεπτο. Η ενεργοποίηση και απενεργοποίηση του φωτός συμβαίνει με φρενήρη ταχύτητα, δημιουργώντας τεράστιους πίνακες δυαδικών δεδομένων.

Αυτή είναι η λεγόμενη ψηφιακή διαμόρφωση με ορθογώνια πολυπλεξία διαίρεσης συχνότητας (OFDM), η οποία επιτρέπει τη μετάδοση εκατομμυρίων φωτεινών ακτίνων διαφορετικών εντάσεων ανά δευτερόλεπτο.

Ο καθηγητής Haas το παρουσιάζει με το παράδειγμα ενός δοχείου ποτίσματος ενός ντους που απελευθερώνει αυστηρά παράλληλους πίδακες νερού και εδώ το φως στο σύστημα Li-Fi συμπεριφέρεται με παρόμοιο τρόπο.

Εν τω μεταξύ, οι Κινέζοι και οι Γερμανοί ερευνητές έδειξαν επίσης ενδιαφέρον για τη μελέτη αυτής της τεχνολογίας. Το 2011, οι Γερμανοί κατάφεραν να μεταφέρουν δεδομένα με ταχύτητα ρεκόρ 800 Mbps σε απόσταση 1,8 μέτρων και οι Κινέζοι, χρησιμοποιώντας μόνο LED 1 Watt, συνδέουν τέσσερις υπολογιστές στο Internet με ταχύτητα 150 Mbps.

Ο καθηγητής Haas τονίζει ότι η τεχνολογία που βασίζεται στα φωτεινά κύματα είναι πιο αξιόπιστη από την άποψη της ασφάλειας από την Wi-Fi. Είναι γνωστό ότι ένα δίκτυο Wi-Fi μπορεί να χαράσσεται από το εξωτερικό και να αναστέλλει αρχεία, επειδή τα ραδιοκύματα περνούν μέσα από τοίχους έξω από τις εγκαταστάσεις.

Ταυτόχρονα, η κυκλοφορία Li-Fi μπορεί θεωρητικά να παρεμποδιστεί μόνο στο ίδιο δωμάτιο όπου βρίσκεται ο πομπός και ο δέκτης, επειδή το φως δεν διεισδύει στους τοίχους. Έτσι, οι επιτιθέμενοι τοποθετούνται σε ένα αξιόπιστο εμπόδιο, δεν μπορούν να σπάσουν ή να παρεμποδίσουν τίποτα από το δρόμο ή ακόμα και από το επόμενο δωμάτιο. Αλλά πρώτα απ 'όλα, το πλεονέκτημα του Li-Fi σε υψηλή ταχύτητα και χαμηλή κατανάλωση ενέργειας (η απόδοση των συμβατικών δρομολογητών φτάνει το 5% στην καλύτερη περίπτωση).

Η τεχνολογία έχει σίγουρα προοπτικές. Τα κύματα ορατού φωτός έχουν ένα πολύ ευρύ φάσμα συχνοτήτων, είναι τέσσερις τάξεις μεγέθους ευρύτερα από αυτό των ραδιοκυμάτων. Δεν υπάρχει κίνδυνος υπερφόρτωσης των δικτύων, όπως συμβαίνει και με το Wi-Fi, και δεν θα χαθεί ούτε η ταχύτητα ούτε η απόδοση του δικτύου.

Οι λυχνίες LED είναι ευρέως διαδεδομένες παντού - η υποδομή έχει σχεδόν δημιουργηθεί και εκτός αυτού, τα LED μπορούν να εκτελούν μια διπλή λειτουργία - έναν πομπό δεδομένων και μια πηγή φωτός ταυτόχρονα. Ωστόσο, παραμένει το ερώτημα, πόσο σωστά μπορεί να λειτουργήσει το σύστημα σε ένα φωτεινό δωμάτιο ή σε έντονο ηλιακό φως;

Παρ 'όλα αυτά, οι προγραμματιστές έχουν μεγάλες ελπίδες για VLC ("οπτική επικοινωνία φωτός") - για τη μετάδοση δεδομένων με ορατό φως, το οποίο ακριβώς λέγεται τεχνολογία Li-Fi σε επιστημονική γλώσσα.

Η υψηλή ταχύτητα Li-Fi σας επιτρέπει ήδη να μεταφέρετε με επιτυχία βίντεο σε ποιότητα HD, διατηρώντας ταυτόχρονα υψηλή ενεργειακή απόδοση του συστήματος. Ένα άλλο πλεονέκτημα σε σχέση με το Wi-Fi είναι η ακρίβεια και η σταθερότητα των συνδέσεων στο Διαδίκτυο μέσα στα κτίρια. Λόγω της ομοιόμορφης κατανομής των πομπών LED, το πρόβλημα των αδύναμων και διακεκομμένων ζωνών λήψης επιλύεται ουσιαστικά.