Li-Fi - en ny teknik för överföring av data via lysdioder

Sedan 2011 har Harald Haas, specialist i optisk trådlös dataöverföring, professor vid University of Edinburgh (Edinburgh, Storbritannien), på allvar främjat en grundläggande ny teknik för trådlös dataöverföring genom blinkande LED-lampor. Då bestämde de flesta universitetsprofessorer att idén naturligtvis är intressant, men knappast realiserbar. Och så fyra år senare skapade Haas ändå den första routern som fungerar enligt hans koncept.

Tekniken kallas Li-Fi (ljus - ljus, trohet - noggrannhet). Den nya routern visade så fantastiska egenskaper att den var 100 gånger snabbare än Wi-Fi och når under laboratorieförhållanden en rekorddataöverföringshastighet på 224 Gb / s. Testning i laboratoriet utfördes av det estniska företaget Vellju. Haas levererade till och med sin första router solbatteriför att göra åtkomst till nätverket autonomt, och för närvarande upprätthåller routern en stabil hastighet på 10 Gbit / s genom en något märkbar flimring av lysdioder.

För att börja leverera de första produktionssystemen till den europeiska marknaden redan i december 2016 kombinerade uppfinnaren av Li-Fi, Harald Haas, sitt pureLiFi-företag med Lucibel för att gemensamt utveckla och effektivare främja innovation närmare den vanliga konsumenten, så att i slutändan Slutligen gör Li-Fi till det primära sättet för användare att komma åt nätverket.

Kärnan i tekniken är följande. Tre färgkanaler för en miniatyr LED-lampa, röd, grön och blå, sänder parallellt 3,5 gigabyte data per sekund, vilket resulterar i 10 gigabyte per sekund. Att slå på och stänga av ljuset sker med en hastig hastighet, vilket genererar enorma matriser av binära data.

Detta är den så kallade digitala moduleringen med ortogonal frekvensdelningsmultiplexering (OFDM), som möjliggör överföring av miljoner ljusstrålar med olika intensiteter per sekund.

Professor Haas illustrerar detta med exemplet på en vattenkanna i en dusch som släpper strikt parallella vattenstrålar, och här uppträder ljuset i Li-Fi-systemet på liknande sätt.

Samtidigt visade kinesiska och tyska forskare intresse för att studera denna teknik. Tillbaka 2011 lyckades tyskarna få dataöverföring med en rekordhastighet på 800 Mbit / s på ett avstånd av 1,8 meter, och kineserna, med bara 1 watt LED, anslöt fyra datorer till Internet med en hastighet av 150 Mbit / s.

Professor Haas betonar att teknik baserad på ljusvågor är mer tillförlitlig när det gäller säkerhet än Wi-Fi. Det är känt att ett Wi-Fi-nätverk kan hackas från utsidan och fånga upp filer, eftersom radiovågor passerar genom väggarna utanför lokalerna.

Samtidigt kan Li-Fi-trafiken teoretiskt bara fångas upp i samma rum där sändaren och mottagaren är belägen, eftersom ljuset inte tränger igenom väggarna. Således är angriparna en pålitlig barriär, de kan inte spricka eller fånga något från gatan, eller ens från nästa rum. Men först och främst, fördelen med Li-Fi i hög hastighet och låg energiförbrukning (effektiviteten hos konventionella routrar når i bästa fall 5%).

Teknik har definitivt möjligheter. Vågor med synligt ljus har ett mycket brett frekvensområde, det är fyra storleksordningar bredare än för radiovågor. Det finns ingen risk att nätverken kommer att vara överbelastade, eftersom med Wi-Fi varken hastighet eller nätverksprestanda går förlorade.

Lysdioder är utbredda överallt - infrastrukturen har nästan skapats, och dessutom kan lysdioder utföra en dubbel funktion - en datasändare och en ljuskälla samtidigt. Frågan kvarstår dock, hur korrekt kan systemet fungera i ett ljust rum eller i starkt solljus?

Trots detta har utvecklarna stora förhoppningar för VLC ("visuell ljuskommunikation") - för överföring av data med synligt ljus, vilket är exakt vad Li-Fi-tekniken kallas på ett vetenskapligt språk.

Med Li-Fi med hög hastighet kan du redan nu överföra video i HD-kvalitet, samtidigt som du håller hög energieffektivitet. En annan fördel jämfört med Wi-Fi är noggrannheten och stabiliteten för internetanslutningar i byggnader. På grund av den enhetliga fördelningen av LED-sändarna löses problemet med svaga och intermittenta mottagningszoner i huvudsak.