Li-Fi срещу Wi-Fi: Светлината като нов източник на свръхбърз интернет
В епохата, в която скоростта на данните се трансформира в основен фактор за развиването на технологиите, на хоризонта се появи новаторско решение, което може да преобърне метода, по който мислим за безжичната съгласуваност. Става дума за технологията Li-Fi (или Light Fidelity), която дава обещание не просто да усъвършенства, а да революционизира метода, по който се свързваме с интернет. Нека да разгледаме какво съставлява тази технология и какво ни чака в бъдеще.
Какво е Li-Fi?
Li-Fi е технология за безжично предаване на данни, която употребява забележима светлина вместо нормалните радиовълни. Терминът „ Li-Fi “ е сходен на „ Wi-Fi “, само че вместо „ безжичен “ (wireless) се употребява терминът „ светлина “ (light).
Основната концепция на Li-Fi е, че за предаване на информация се употребяват светодиоди (LED), които могат да се включват и изключват с невероятна скорост, недостъпна за човешкото око. Тези вибрации образуват двоичен код, който предава данни като морзовата писменост, само че със свръхвисока скорост.
История
Изследванията в региона на Li-Fi стартират при започване на 2000-те години. Ключова роля в създаването на тази технология изиграва немският физик Харалд Хаас, който дружно с екипа си открива опцията за потребление на светлината за в двете посоки предаване на данни.
Хаас, професор по мобилни връзки в Единбургския университет за първи път показа концепцията за Li-Fi на конференцията TED Global през 2011 година. Той показва по какъв начин елементарна LED крушка може да предава данни със скорост над 10 Mbps. По това време това звучеше в действителност революционно.
Интересни обстоятелства за развиването на Li-Fi:
През 2008 година френската компания Oldecomm стартира да опитва с технологията. Тя създава първите търговски артикули Li-Fi, в това число двупосочни приемо-предаватели, способни да предават данни със скорост до 1 Gbps. През 2012 година е основан Консорциумът Li-Fi (Li-Fi Consortium), който сплотява водещи специалисти и компании за разпространение и стандартизиране на технологията. През 2014 година китайски учени реализираха рекордна скорост на предаване на данни Li-Fi от 150 Mbps благодарение на един микро светодиод. През 2015 година в Талин, Естония, беше извършена първата широкомащабна пилотна стратегия за потребление на Li-Fi в офис здания. През 2018 година технологията Li-Fi беше сполучливо тествана в действителни условия в офисите на O2 във Англия. През юли 2023 година Европа изстреля ракетата Ariane 6, на борда на която беше извършен опит за тестване на Li-Fi в галактическа среда (където радиочестотните разстройства са доста огромен проблем за комуникациите).Как работи Li-Fi?
Начинът, по който работи Li-Fi се основава на технологията за връзка с забележима светлина (VLC). Ето по какъв начин работи тя:
Светодиодите излъчват светлина, модулирана с висока периодичност. Модулацията се реализира посредством бързо включване и изключване на светодиодите при честоти от няколко MHz до GHz. Тези светлинни импулси носят кодирана информация. Всеки светлинен подтик съставлява обичай или група от битове данни. Специални приемници на устройствата, състоящи се от фотодиоди улавят тези сигнали и ги преобразуват в електрически сигнал, който по-късно се декодира в данни.Важно е да се означи, че човешкото око не е в положение да забележи тези вибрации заради високата им периодичност. За нас светлината наподобява непрекъсната, до момента в който в действителност тя предава гигабити информация.
Допълнителни научни аспекти:
Li-Fi употребява забележимия набор на електромагнитното лъчение (380-780 nm) за предаване на данни. За модулация постоянно се употребяват способи, сходни на OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing), което разрешава дейно потребление на наличната честотна лента. Съвременните Li-Fi системи поддържат двупосочна връзка, при която противоположният канал нормално употребява инфрачервено лъчение. Системите Li-Fi са проектирани по този начин, че да регистрират вероятните разстройства от други източници на светлина, в това число от слънцето.Предимства на Li-Fi
Li-Fi предлага редица обилни преимущества пред обичайните безжични технологии:
Скорост: На доктрина Li-Fi може да реализира скорост на трансфер на данни до 224 000 мегабита в секунда, което е 100 пъти по-бързо от Wi-Fi. Сигурност: Тъй като светлината не прониква през стените, рискът от неоторизиран достъп до данни е доста понижен. Енергийна успеваемост: Li-Fi употребява съществуващата осветителна инфраструктура, което го прави по-енергийно дейно решение. Липса на електромагнитни разстройства: За разлика от Wi-Fi, Li-Fi не основава електромагнитни разстройства, което го прави съвършен за потребление в чувствителни среди като лечебни заведения или самолети. Достъпност: Източниците на светлина са съвсем на всички места, което евентуално усилва опциите за свързване към интернет.Ограничения и провокации
Въпреки впечатляващите си вероятности, Li-Fi има редица ограничавания:
Ограничен обсег: Сигналът на Li-Fi не минава през стени, което лимитира потреблението му в границите на една стая. Зависимост от директната видимост: За постоянна работа е нужна директна видимост сред предавателя и приемника. Ограничена съгласуемост: Понастоящем малко устройства поддържат тази технология. Влияние на околната светлина: Ярката слънчева светлина може да попречи на Li-Fi сигнала.Потенциални приложения
Li-Fi може да откри приложение в доста области:
Умни градове: Уличното осветяване може да се трансформира в източник на интернет връзка. Виртуална действителност: Високата скорост и ниската инертност на Li-Fi са идеални за приложения за виртуална действителност. Поточно предаване на 4K видео: Бързото предаване на огромни количества данни ще усъвършенства прекарването при поточно предаване. Онлайн гейминг: Ниската инертност е от решаващо значение за геймърите. Медицина: В лечебни заведения, където потреблението на радиочестоти е лимитирано. Авиация: За несъмнено предаване на данни на борда на самолетите.Кога да чакаме Li-Fi да се одобри всеобщо?
Въпреки очевидните изгоди, Li-Fi към момента е във фаза на разработка и тестване. Oldecomm предвижда, че технологията може да стане налична за всеобщия пазар сред 2024 и 2029 година. Точните периоди обаче ще зависят от вложенията и темповете на развиване на технологията.
Някои компании към този момент работят интензивно за внедряването на Li-Fi:
VLNComm (Шарлотсвил, Вирджиния) е водач в региона на технологията VLC. Signify (бивша Philips Lighting) – създава енергийно ефикасни решения за осветяване, които поддържат Li-Fi. Spectrum Networks LLC (Файф, Вашингтон) – ползва Li-Fi в авиационната промишленост.Заключение
Li-Fi е многообещаваща технология, която има капацитета да революционизира безжичните връзки. Макар, че е малко евентуално в близко бъдеще тя да размени напълно Wi-Fi, тя има капацитет да се трансформира във значимо допълнение към съществуващите способи за предаване на данни, изключително в някои характерни области.
