Li-Fi (Light Fidelity) — это технология беспроводной передачи данных на основе источника света. Идея, лежащая в основе Li-Fi, реализована с использованием белых светодиодных ламп на передатчике нисходящей линии связи. Для освещения на светодиоды подается постоянный ток. Оптический выходной сигнал может изменяться при очень высоких скоростях за счет быстрого изменения входного тока. Это работает таким образом: когда светодиод включен, передается «1», а когда светодиод выключен, дается «0».
Принцип действия
Фотодетектор получает сигнал и выполняет дальнейшие операции. Детектор подключается к ПК, ноутбуку или порту локальной сети. Когда светодиод включен, преобразование цифровых данных в световую форму выполняется микрочипом. Получив световой сигнал, детектор света снова преобразует его в исходную цифровую форму.
Чтобы получить скорость передачи данных в диапазоне сотен мегабайт в секунду, можно использовать массив светодиодов, который также помогает в параллельной передаче данных, или можно использовать комбинацию из трех основных цветов светодиодов, красный, зеленый и синий, чтобы изменить частоту света.
Мерцание светодиода происходит с очень высокой скоростью, которая не видна человеческому глазу. В этом методе можно добиться значительных успехов благодаря использованию матрицы светодиодов для параллельной передачи данных. Эти достижения обещают скорость 10 Гбит / с, то есть можно скачать фильм в формате Full HD всего за 30 с.
Концепция
Концепция Li-Fi связана с быстрым изменением яркости света от светодиода, эти изменения не возможно заметить человеку невооруженным глазом. В настоящее время Li-Fi вызывает большой интерес, поскольку он состоит из широкого диапазона частот и длин волн, от инфракрасного до видимого света и вплоть до ультрафиолетового спектра, включая скорости связи гигабитного класса для малых, средних и дальних диапазонов. для передачи данных.
Консорциум Li-Fi считает, что с помощью этой оптической беспроводной технологии можно достичь скорости более 10 Гбит / с. Таким образом, по всем этим причинам за очень короткий промежуток времени слово быстро вошло в общий язык как мгновенно узнаваемая альтернатива Wi-Fi. Li-Fi может стать технологией будущего, когда данные для ноутбуков, смартфонов и планшетов будут передаваться через свет в комнате. Следовательно, Li-Fi является подмножеством связи в видимом свете и оптической беспроводной связи.
Передача данных из одного места в другое является обычным делом в современном мире, но часто вызывает разочарование, если существует задержка на пути передачи информации из-за медленного интернета и долгих часов обработки, чтобы обойти проблему медленного интернета, Li-Fi имеет сверхвысокую скорость около 10 Гбит / с, что может удовлетворить большое число пользователей.
Это позволяет, например, обеспечить высокую четкость изображения (4k), а также двигаться свободно внутри помещений и железобетонных конструкций, так как не нужно ограничиваться каким-либо конкретным местом для доступа к сети.
Visible Light Communication
Visible Light Communication (VLC) использует видимый свет в диапазоне от 400 ТГц (780 нм) до 800 ТГц (375 нм) в качестве оптического носителя для передачи данных и освещения.
Стремительный прогресс в области науки привел к разработке многих технологий, гаджетов и оборудования, которые, в свою очередь, требуют развития беспроводной передачи данных. Li-Fi использует свет для передачи данных.
Концепция Li-Fi заключается в том, чтобы передавать информацию светом, интенсивность которого меняется быстрее, чем может наблюдать человеческий глаз. Li-Fi предлагает совершенно новую парадигму в беспроводной технологии с точки зрения связи, скорости, гибкости и удобства использования.
Идея передачи данных через свет аналогична радиоволновой связи, заключающейся в использовании светодиодов в LI-Fi вместо антенн. Следовательно, Li-Fi передут информацию посредством видимого света и рассматривается как усовершенствование Wi-Fi.
История возникновения
Технология Li-Fi появилась в начале 1990-х годов в Германии, Корее и других странах. Саму идею технологии Li-Fi предложил профессор Харальд Хасс во время своей 15-минутной конференции, посвященной высокоскоростной двунаправленной и полностью беспроводной связи, поводившейся в 2012 году.
Харальд Хасс продемонстрировал свои разработки в области передачи данных и применил Li-Fi в своей демонстрации, он взял два смартфона Casio, и провел обмен данными между этими двумя телефонами с использованием света.
Даже если расстояние было минимальным, он был уверен, что произойдет быстрое увеличение расстояния передачи данных, и, после этого эксперимента, Li-Fi стал известен как связь следующего поколения в видимом свете. Связь в видимом свете – это среда передачи данных с применением видимого светового потока в диапазоне частот 375–780 нм.
Перспективы развития
В современную эпоху технологий безопасность является приоритетом для всех технологий. Li-Fi акцентирует внимание на безопасности, поскольку свет не может проникать сквозь стены, и, следовательно, данные защищены.
В процессе передачи данных Li-Fi использует цифровой двоичный код, и цифровая передача считается одним из надежных средств обмена информацией. Li-Fi полезен для научных технологий из-за высокой плотности, так как спектр света больше, чем спектр радиоволн. Li-Fi имеет большую ширину полосы, которая почти в 10 000 раз больше, чем радиоволновая связь.
Каждое изобретение должно иметь простую настройку и хорошие характеристики, при разумной цене, чтобы быть принятой широкой публикой на рынке.
Li-Fi удовлетворяет эту потребность, так как применяет свет как средство передачи данных, поэтому он дешев и эффективен, хотя его первоначальная установка требует некоторых инвестиций, но дальнейшее обслуживание более дешевое, чем радиоволновые передачи.
В Li-Fi потребление электроэнергии очень низкое, так как свет является единственным потребителем электричества. Li-Fi также устраняет влияние радиоволн на здоровье, также, Li-Fi использует видимый свет в процессе передачи, который не вреден в контексте проблем со здоровьем. Таким образом, можно сказать, что преимущества Li-Fi огромны.
Плюсы и минусы
Основная проблема Li-Fi – это необходимость иметь линию прямой видимости, то есть свет не может проходить сквозь объекты, в случае, если путь передачи от передатчика к приемнику непреднамеренно заблокирован, в любом случае сигнал сразу не достигнет своего пункта назначения, и информация будет потеряна.
Решение этой проблемы может быть найдено в некоторой степени с помощью свойства отражения, которое позволяет свету перемещаться из одной среды в другую.
Еще одним недостатком использования Li-Fi является нарушение канала передачи внешним источником света, например, солнечными лучами или обычной лампой, которая не используется в Li-Fi.
Помехи от внешнего источника не могут быть устранены, поэтому решение этой проблемы состоит в том, чтобы установить Li-Fi в месте, которое гораздо менее подвержено внешним световым потокам.
Возможности применения
Возможности для будущего использования Li-Fi имеются в большом количестве. Большой скачок может быть сделан в области медицины, потому что излучение Wi-Fi опасно, поскольку имеет тенденцию блокировать сигналы от контрольного медицинского оборудования, эта проблема может быть решена с помощью Li-Fi.
При авиаперевозках, где использование Wi-Fi строго запрещено, пассажиры смогут получить простой доступ к сети именно с помощью Li-Fi.
С увеличением численности населения также увеличивается количество транспортных средств, что приводит к увеличению числа дорожно-транспортных происшествий. Благодаря использованию технологии Li-Fi может происходить связь между автомобилями. Благодаря этому шагу можно снизить дорожные происшествия.
