Li-Fi tehnologija (super-brzi internet na LED-ima): pregled, opis, uređaj i perspektive

Li-Fi je nova tehnologija prijenosa podataka koja će radikalno promijeniti poslovanje u budućnosti, stvoriti prilike koje su dospjele za upotrebu danas i priprema se za industriju od više milijardi dolara do 2022. godine. Trenutno se radi na postizanju brzine od 1 Gbit / s, što će omogućiti prekoračenje performansi ultra brzog širokopojasnog pristupa.

Informativno svjetlo

Izraz Li-Fi je skovao profesor Harald Haas i odnosi se na način emitiranja informacija pomoću svjetla koja omogućuje dvosmjernu mobilnu vezu velike brzine sličnu Wi-Fi mreži. Može se koristiti i za istovar postojećih mreža koji rade na radijskim frekvencijama, kao i za povećanje njihove propusnosti.

Za ultrabrzu komunikaciju koristi se vidljivi dio elektromagnetnog spektra. To razlikuje ovu tehnologiju od tako uspostavljenog oblika bežične komunikacije, kao što je Wi-Fi, u kojem su uključene tradicionalne frekvencije.

U Li-Fi se podaci prenose modulacijom intenzitet svjetlosti, primaju se fotodetektorom, a signal se pretvara u električni. Modulacija je učinjena na takav način da ga ljudsko oko ne percipira.

Tehnologija velike brzine optičkih komunikacija Li-Fi spada u kategoriju bežičnih komunikacija, koja osim vidljivog svjetla uključuje i infracrvenu i ultraljubičastu. Njegova jedinstvenost leži u korištenju postojećih rasvjetnih mreža.

Li Fi - ultra brzi internet na LED diodama

Kada se istosmjerna struja primjenjuje na LED svjetiljku, emitira stabilan tok fotona vidljivog svjetla. Kada se struja smanji ili povećava, svjetlina svjetlosti također se mijenja. Budući da su LED žarulje poluvodički uređaji, trenutni i stoga optički izlaz može se modulirati pri vrlo velikoj brzini. Može se usvojiti fotocelom i pretvoriti natrag u električnu struju. Modulacija svjetline je nevidljiva ljudskom oku i jednako je pogodna kao i radio. Koristeći ovu tehniku, LED svjetiljka je sposobna prenositi informacije pri velikoj brzini.

Radiofrekvencijska komunikacija zahtijeva prisustvo električnih sklopova, antena i složenih prijemnika, a Li-Fi tehnologija je mnogo jednostavnija. Koristi izravne tehnike modulacije slične onima koji se koriste u jeftinim infracrvenim komunikacijskim uređajima - daljinskim upravljačima. Korištenje infracrvene komunikacije je ograničeno zbog zahtjeva sanitarnih standarda sigurnosti očiju, dok LED svjetiljke imaju visok intenzitet luminescencije i pokazuju značajnu brzinu rada.

Svjetlo ili radio?

Li-Fi može uključiti svjetiljku u bežičnu pristupnu točku analogno Wi-Fi usmjerivaču.

U tradicionalnoj vezi se koriste radio frekvencije, ali njihov broj je vrlo ograničen. Uređaji - računala, prijenosna računala, pisači, pametni televizori, pametni telefoni i tableti - moraju se natjecati propusnost. Pojava sve više i više stvari, koristeći Wi-Fi, primjerice, hladnjaci, satova, kamera, mobitela, je uzrok kašnjenja i smanjiti brzinu prijenosa podataka. Li-Fi tehnologija koristi frekvencije svjetlosnih valova, koje su 10.000 puta veće od radiofrekvencija.

Radio valovi stvaraju elektromagnetske smetnje koje ometaju rad uređaja i opreme zrakoplova, bolnica i potencijalno opasnih u takvim industrijama poput nuklearne energije, bušenje uljnih i plinskih bušotina. Li-Fi koristi svjetlo koje je prirodno sigurno i ne stvara elektromagnetske smetnje.

Radio valovi prolaze kroz zidove i stropove. Svjetlo ne. To je razlika u zaštiti podataka između Wi-Fi i Li-Fi. Hacker izvan zgrade može se povezati s radijskom mrežom unutar njega. Podaci koji se prenose putem Li-Fi mreže dostupni su samo ako svjetlo zasvijetli.

Standardni Wi-Fi 802.11a / g omogućuje brzinu prijenosa do 54 Mbps, a ta se vrijednost može povećati na 1 Gb / s. Sveučilište u Edinburghu već je postiglo 3 Gbit / s jednobojno. Jedna puna boja RGB LED može emitirati do 9 Gb / s.

Internet s žarulje Li-Fi

Razvoj ove tehnologije pridonio je oštrom povećanju uporabe LED dioda za svjetlosne svrhe.

Li-Fi je savršeno prikladan za preuzimanje videa i zvuka, emitiranja uživo itd. Ovi zadaci zahtijevaju velike propusnosti ulaznih kanala, ali zahtijevaju minimalnu odlaznu snagu. Tako se otpušta većina internetskog prometa postojećih radiofrekvencijskih kanala, proširujući mogućnosti mobilne komunikacije i Wi-Fi mreže.

Light Internet Li-Fi se koristi u različitim područjima:

• Izuzeće od radijskih frekvencija: vršna opterećenja mobilnih mreža mogu se prebaciti na Li-Fi. To je naročito djelotvorno na ulaznim komunikacijskim kanalima, gdje se najčešće pojavljuju uska grla.
• Pametna rasvjeta: sva privatna ili javna rasvjeta, uključujući ulična svjetla, mogu se koristiti kao Li-Fi pristupne točke, s istom komunikacijskom infrastrukturom i senzorima.
• Mobilne veze: prijenosna računala, pametni telefoni, tableti i drugi mobilni uređaji mogu se izravno povezati pomoću Li-Fi. Kratka udaljenost pruža izvrsnu i sigurnu komunikaciju.
• Opasni proizvodnje: Li-Fi tehnologija je sigurna alternativa za elektromagnetske smetnje iz radiofrekvencijskog komunikacije na takvim objektima, kao što mina, petrokemijska postrojenja.
• Medicina i zdravstvena zaštita: svjetlost ne stvara elektromagnetske smetnje i stoga ne utječe na medicinsku opremu, a također ne utječu na MRI skenere.
• Zrakoplovstvo: Li-Fi se može koristiti za mršavljenje, smanjenje duljine kabelski i povećanu fleksibilnost u postavljanju sjedala opreme putničku kabinu u kojoj su instalirani LED-lampe. Zabavni sustav na brodu je sposoban održavati se i međusobno komunicirati s mobilnim uređajima putnika.
• Komunikacija pod vodom: zbog jakog apsorpcije signala, uporaba radijskih frekvencija u vodi nije praktična. Akustični valovi imaju vrlo nisku propusnost i ometaju morske životinje. Li-Fi tehnologija pruža rješenje za komunikaciju kratkog dometa.
• Vozila i prijevoz: svjetla su već proizvedena, Stražnja svjetla, ulična svjetla, znakovi i semafori, koji koriste LED svjetiljke. To omogućuje komunikaciju između automobila i cestovne infrastrukture u sustavima sigurnosti i upravljanja prometom.
• Visoka preciznost, lokalne informacijske usluge, poput oglašavanja i navigacije, omogućuju vam da dobijete informacije vezane uz određeno mjesto i vrijeme.
• Igračke: LED diode se koriste u mnogim igračkama, koje se mogu koristiti za jeftinu komunikaciju između interaktivnih igračaka.

Prototip za razvojne programere

Li-1 omogućava korisnicima brz razvoj i testiranje Li-Fi aplikacija. Uređaj podržava potpunu dvostranu komunikaciju s brzinom od 11,5 Mbps na udaljenosti do 3 m, pružajući dovoljno osvjetljenja na radnoj površini. Radna udaljenost ovisi samo o jačini izvora svjetlosti. Uređaj nudi jednostavnu sigurnu bežičnu vezu s mrežom, u kombinaciji s LED svjetiljkama.

Li-1 je stvoren kao baza za pilot projekte razvojnih programera Li-Fi.

Prvi komercijalni proizvod

Li-Plamen je javno pokazao na Mobile World Congress u Barceloni u ožujku 2016 uređaj je sljedeća generacija prvi svjetski high-speed bežične mreže na temelju vidljivog svjetla. Tehnologija Li-Plamen podržava znatno veću gustoću podataka od najboljih rješenja za Wi-Fi, a njegova inherentna sigurnosti uklanjanje neželjenih upada izvana. Osim toga, kombinacija rasvjete bežičnim komunikacijama značajno pojednostavljuje infrastrukturu i smanjuje potrošnju energije.

Li-Flame pruža:

• polu-duplex komunikacija 10 Mbit / s na udaljenosti do 3 m s standardnim rasvjetnim tijelima;
• punu mobilnost (prijenosna stolna jedinica s autonomnom napajanjem) s velikom brzinom prijenosa podataka zbog uske instalacije Li-Fi pristupnih točaka;
• sigurna bežična komunikacija u prostoru, što eliminira rizik od curenja signala;
• pristupne točke za više korisnika, pružajući veću propusnost za svakog korisnika;
• sigurna bežična komunikacija u okruženjima gdje su radio frekvencije nepoželjne ili nedostupne;
• fleksibilnost u oblikovanju komunikacijskih mreža;
• širi raspon bežičnih aplikacija;
• uštede na rasvjeti i telekomunikacijskoj opremi zbog korištenja jedne infrastrukture.

Stropna jedinica:

• Podaci i snaga se isporučuju putem standardnog Ethernet porta.
• Jednostavna instalacija.
• Povezuje se s LED svjetlom, formirajući atosove.
• Višestruki pristup.
• Glatko prijelaz između pristupnih točaka.

Dio tabletnog računala:

• Povežite se s klijentskim uređajem putem USB priključka.
• Infracrvena veza od 10 Mbit / s na strop.
• Korisnik može namjestiti zakretnu glavu primopredajnika.
• Baterije i prijenosni.

Najbrži, najmanji i zaštićeniji

LiFi-X je razvoj Li-Flame sustava. Omogućuje vam da implementirate punopravnu mrežu i, za razliku od postojećih proizvoda, podržava višestruki pristup, roaming, punu mobilnost, a također je jednostavan za korištenje. Od prethodne verzije razlikuje se puna duplex komunikacija pri brzini od 40 Mbit / s u oba odlaznog i dolaznog smjera te punu mobilnost koju pruža prijenosna USB stanica.

Pristupna točka LiFi-X:

• Podrška snage preko PoE ili PLC.
• Jednostavna instalacija.
• Spajanje na LED svjetiljke za stvaranje atto-stanica.
• Višestruki pristup.
• Glatko prebacivanje između pristupnih točaka.

Stanica LiFi-X:

• USB 2.0.

književnost

Knjige o tehnologiji Li-Fi, unatoč novostima, nisu neuobičajene, međutim, većina njih nije prevedena na ruski jezik. Evo samo nekih od njih:

• Arnon, Shlomi. Komunikacija vidljive svjetlosti. Cambridge, Ujedinjeno Kraljevstvo: Cambridge University Press, 2015. Ispis.
• Dimitrov, Svilen i Harald Haas. Načela LED svjetlosnih komunikacija: prema umreženim Li-Fi mrežama. Cambridge: Cambridge University Press, 2015. Ispis.
• Ghassemlooy, Zabih, W Popoola i S Rajbhandari. Optički bežični komunikacijski sustav i modul moduliranja s MATLAB-om. Boca Raton, FL: CRC Press, 2013. Ispis.

Knjige su dostupne u online trgovini Amazon.