Công nghệ Li-Fi (siêu nhanh LED Internet): tổng quan, mô tả, thiết bị và triển vọng

Li-Fi - một công nghệ truyền dữ liệu mới sẽ cách mạng hóa việc kinh doanh trong tương lai, tạo cơ hội chín muồi cho việc sử dụng ngày hôm nay, và đang chuẩn bị để trở thành một ngành công nghiệp trị giá hàng tỷ đô la vào năm 2022. Hiện đang được phát triển để đạt được tốc độ của 1Gbit / s, mà sẽ vượt qua hiệu suất của băng thông rộng siêu nhanh.

ánh sáng thông tin

Thuật ngữ Li-Fi được phát minh bởi giáo sư Haraldom Haasom và biểu thị một phương pháp quảng bá thông tin sử dụng ánh sáng cho phép tốc độ cao hai chiều thông tin liên lạc di động, như Wi-Fi. Nó có thể được sử dụng để xếp dỡ các mạng hiện có hoạt động ở tần số radio, cũng như để nâng cao năng lực của họ.

Đối với kết nối cực nhanh bằng cách sử dụng một phần nhìn thấy của phổ điện từ. Đây phân biệt công nghệ này từ một hình thức cũng như thành lập của truyền thông không dây như Wi-Fi, trong một tần số truyền thống liên quan.

Các dữ liệu Li-Fi được truyền điều chế cường độ ánh sáng nhận được bộ tách sóng quang và chuyển đổi thành tín hiệu điện. Điều chế được thực hiện theo cách như vậy mà mắt người không cảm nhận được nó.

Công nghệ Li-Fi tốc độ cao truyền thông quang học dùng để chỉ các loại truyền thông không dây, trong đó ngoài ánh sáng nhìn thấy, trong đó có hồng ngoại và tia cực tím. tính độc đáo của nó nằm trong việc sử dụng hệ thống chiếu sáng hiện có.

Li Fi - Internet SuperFast LED

Khi dòng điện một chiều được cung cấp cho LED đèn, nó phát ra một dòng ổn định của các photon của ánh sáng nhìn thấy được. Bằng cách giảm hoặc tăng độ sáng của hiện tại cũng thay đổi. Kể từ khi LED đèn là các thiết bị bán dẫn, một hiện tại, và do đó, sản lượng quang học có thể được điều chế ở tốc độ rất cao. Nó có thể được thông qua một bộ tách sóng quang và chuyển đổi trở lại thành một dòng điện. điều chế độ sáng là không thể nhận thấy được bằng mắt thường và thuận tiện như radio. Sử dụng kỹ thuật này, một đèn LED có khả năng truyền thông tin với tốc độ cao.

RF giao tiếp đòi hỏi mạch, ăng-ten và thu phức tạp, trong khi Li-Fi công nghệ dễ dàng hơn nhiều. Nó sử dụng các kỹ thuật điều chế trực tiếp, chẳng hạn như những người tham gia chi phí thấp các thiết bị truyền thông hồng ngoại - điều khiển từ xa. Việc sử dụng các giao tiếp hồng ngoại được giới hạn bởi vì các yêu cầu về an toàn sức khỏe tiêu chuẩn mắt trong khi LED đèn có cường độ cao của ánh sáng và hiển thị tốc độ tuyệt vời.

Ánh sáng hoặc radio?

Li-Fi có thể biến đèn thành một điểm truy cập không dây bằng cách tương tự với các bộ định tuyến Wi-Fi.

Trong giao tiếp thông thường sử dụng tần số vô tuyến điện, nhưng số lượng của họ là rất hạn chế. Thiết bị - máy tính, máy tính xách tay, máy in, TV thông minh, điện thoại thông minh và máy tính bảng - phải cạnh tranh cho băng thông. Sự xuất hiện của ngày càng nhiều sự vật, sử dụng Wi-Fi, ví dụ, tủ lạnh, đồng hồ, máy ảnh, điện thoại di động, là một nguyên nhân của sự chậm trễ và giảm tốc độ dữ liệu. công nghệ Li-Fi tần số sử dụng sóng ánh sáng, mà là lớn hơn tần số vô tuyến 10 000 lần.

Sóng vô tuyến tạo ra nhiễu điện từ gây trở ngại cho công cụ máy bay và thiết bị, bệnh viện và nguy hiểm tiềm tàng trong các ngành như điện hạt nhân, dầu khoan và giếng khí đốt. Li-Fi sử dụng ánh sáng, về bản chất an toàn và không tạo ra sự giao thoa điện từ.

Sóng vô tuyến đi xuyên qua tường và trần nhà. Ánh sáng thì không. Đây là sự khác biệt giữa bảo vệ dữ liệu Wi-Fi và Li-Fi. Hacker, bên ngoài nhà máy, có khả năng kết nối với các đài phát thanh ở bên trong. Dữ liệu được truyền trên Li-Fi, chỉ có sẵn, nơi ánh sáng tỏa sáng.

Chuẩn Wi-Fi 802.11a / g cung cấp tốc độ truyền tải lên đến 54 Mbit / s, và giá trị này có thể tăng lên tới 1 Gbit / s. Đại học Edinburgh đã đạt đến 3 Gb / s trong đơn sắc. Một đầy đủ màu sắc RGB-LED có thể truyền tải lên đến 9 Gbit / s.

Internet của bóng đèn Li-Fi

Phát triển của công nghệ này góp phần làm tăng mạnh trong việc sử dụng đèn LED cho mục đích chiếu sáng.

Li-Fi là phù hợp nhất dành cho video và tải về âm thanh, các sự kiện trực tiếp, và vân vân .. Những nhiệm vụ làm cho nhu cầu cao về băng thông của các kênh đầu vào, nhưng đòi hỏi phải có sức mạnh đi tối thiểu. Do đó, giải phóng hầu hết các lưu lượng Internet của các kênh tần số vô tuyến hiện có, mở rộng các khả năng của điện thoại di động và Wi-Fi.

Internet ánh sáng Li-Fi được sử dụng trong một loạt các lĩnh vực:

• Miễn tần số vô tuyến: mạng di động tải cao điểm có thể được chuyển sang Li-Fi. Điều này đặc biệt có hiệu quả trên các kênh truyền thông đầu vào nơi tắc nghẽn xảy ra thường xuyên nhất.
• ánh sáng thông minh: bất kỳ ánh sáng tư nhân hoặc công cộng, bao gồm cả đèn đường, có thể được sử dụng như các điểm truy cập của Li-Fi, với cơ sở hạ tầng cùng, phương tiện truyền thông và các cảm biến.
• kết nối điện thoại di động: máy tính xách tay, điện thoại thông minh, máy tính bảng và thiết bị di động khác có thể được kết nối trực tiếp sử dụng Li-Fi. khoảng cách đi bộ cung cấp tuyệt vời và một thông tin liên lạc được bảo vệ.
• sản xuất độc hại: Li-Fi công nghệ là một lựa chọn an toàn để nhiễu điện từ truyền tần số vô tuyến trên các đối tượng như mỏ, nhà máy hóa dầu.
• Y học và sức khỏe: ánh sáng không tạo ra nhiễu điện từ, và do đó không gây trở ngại cho thiết bị y tế, và không được tiếp xúc với máy quét MRI.
• Hàng không: Li-Fi có thể được sử dụng để giảm cân, giảm chiều dài dây và tăng tính linh hoạt trong vị trí của ghế thiết bị khoang hành khách nơi LED đèn đã được lắp đặt. hệ thống giải trí trên tàu khả năng duy trì và tương tác với các thiết bị di động của hành khách.
• Truyền thông dưới nước: do sự hấp thụ mạnh mẽ của việc sử dụng tần số tín hiệu trong nước là không thực tế. sóng âm thanh có một thông lượng rất thấp và làm phiền động vật có vú biển. Li-Fi công nghệ cung cấp một giải pháp cho thông tin liên lạc tầm ngắn.
• Phương tiện đi lại và vận chuyển: đèn pha đã được sản xuất, đèn đuôi, đèn đường, biển báo và đèn giao thông có sử dụng LED đèn. Điều này cho phép truyền thông giữa các xe và cơ sở hạ tầng đường bộ trong hệ thống an ninh và quản lý giao thông.
• Chính xác, dịch vụ thông tin địa phương, chẳng hạn như quảng cáo và điều hướng, cho phép nhận thông tin liên quan đến một địa điểm cụ thể và thời gian.
• Đồ chơi: đèn LED được sử dụng trong nhiều đồ chơi có thể được sử dụng cho truyền thông chi phí thấp giữa đồ chơi tương tác.

nguyên mẫu cho nhà phát triển

Li-1 cho phép khách hàng nhanh chóng phát triển và ứng dụng thử nghiệm Li-Fi. Thiết bị này hỗ trợ thông tin liên lạc full duplex với công suất 11,5 Mbit / s ở khoảng cách 3 m, trong khi cung cấp đủ ánh sáng trên desktop của bạn. khoảng cách làm việc là chỉ phụ thuộc vào sức mạnh của nguồn sáng. Thiết bị này cung cấp một kết nối không dây an toàn đơn giản vào mạng, kết hợp với LED-đèn.

Li-1 được thành lập như một cơ sở cho các dự án thí điểm, các nhà phát triển Li-Fi.

Các sản phẩm thương mại đầu tiên

Li-ngọn lửa đã được công khai chứng minh tại Mobile World Congress ở Barcelona tháng ba năm 2016 thiết bị là thế hệ tiếp theo của mạng không dây tốc độ cao đầu tiên trên thế giới dựa trên ánh sáng nhìn thấy. Công nghệ Li-ngọn lửa hỗ trợ mật độ dữ liệu cao hơn đáng kể so với các giải pháp tốt nhất Wi-Fi, và cố hữu bảo mật của nó loại bỏ sự xâm nhập không mong muốn từ bên ngoài. Bên cạnh đó, sự kết hợp của ánh sáng với một cơ sở hạ tầng thông tin liên lạc không dây đơn giản hoá đáng kể và giảm tiêu thụ điện năng.

Li-ngọn lửa cung cấp:

• truyền thông half-duplex của 10 Mbit / s ở khoảng cách 3 m với đèn tiêu chuẩn;
• tính di động đầy đủ (đơn vị tính để bàn di động với pin) với tốc độ dữ liệu cao do cài đặt dày đặc của các AP Li-Fi;
• đảm bảo thông tin liên lạc không dây trong phòng, mà loại bỏ nguy cơ tín hiệu rò rỉ;
• đa người dùng điểm truy cập, cung cấp băng thông lớn hơn cho mỗi người dùng;
• đảm bảo thông tin liên lạc không dây trong môi trường nơi tần số vô tuyến được ưa chuộng hoặc không có sẵn;
• linh hoạt trong việc thiết kế mạng thông tin liên lạc;
• mở rộng phạm vi của các ứng dụng truyền thông không dây;
• tiết kiệm trong chiếu sáng và thiết bị viễn thông do việc sử dụng các cơ sở hạ tầng duy nhất.

đơn vị trần:

• Dữ liệu và năng lượng được cung cấp thông qua một Ethernet cổng chuẩn.
• Dễ dàng lắp đặt.
• Nó được kết nối với LED đèn, các tế bào ATTO hình thành.
• Đa truy nhập.
• chuyển đổi suôn sẻ giữa các điểm truy cập.

Bảng Đơn vị:

• Kết nối với các thiết bị của khách hàng thông qua USB-cảng.
• 10 Mbit / s nối đến các phần hồng ngoại của trần nhà.
• Xoay thu phát đầu có thể được điều chỉnh bởi người sử dụng.
• năng lượng pin và tính di động.

Nhanh nhất, nhỏ nhất và được bảo vệ nhất

LiFi-X là sự phát triển của hệ thống Li-Flame. Nó cho phép bạn triển khai một mạng lưới đầy đủ và, không giống như các sản phẩm hiện có, hỗ trợ đa truy nhập, chuyển vùng, đầy đủ tính di động, với cùng dễ sử dụng. Nó khác với các phiên bản trước của truyền thông full-duplex với tốc độ 40 Mbit / s trong cả sự nhanh nhẹn đi và hướng đầu vào, và đầy đủ được cung cấp bởi các portable USB-ga.

Các điểm truy cập LiFi-X:

• Power over PoE hoặc PLC.
• Dễ dàng lắp đặt.
• Kết nối với LED-đèn để tạo ATTO-cell.
• Đa truy nhập.
• chuyển đổi suôn sẻ giữa các điểm truy cập.

trạm LiFi-X:

• USB 2.0.

văn chương

Sách theo công nghệ Li-Fi, mặc dù mới lạ của nó, không phải là hiếm, tuy nhiên, đối với hầu hết các phần họ không được dịch sang tiếng Nga. Dưới đây là một số trong số họ:

• Arnon, Shlomi. Visible truyền ánh sáng. Cambridge, Vương quốc Anh: Cambridge University Press, 2015. Print.
• Dimitrov, Svilen, và Harald Haas. Nguyên tắc thông tin liên lạc ánh sáng LED: đối với mạng Li-Fi. Cambridge: Cambridge University Press, 2015. Print.
• Ghassemlooy, Zabih, W Popoola, và S Rajbhandari. hệ thống thông tin liên lạc không dây quang học và mô hình kênh với MATLAB. Boca Raton, FL: CRC Press, 2013. Print.

Sách có sẵn trong các cửa hàng trực tuyến Amazon.