- Aká je súčasná technológia a prečo potrebujeme zmenu?
- Ako funguje Li-Fi
- Ako ďaleko sme od toho, aby sme si užívali Li-Fi?
- Vytvorte si vlastnú Li-Fi
S rozmachom inteligentných telefónov, internetu vecí (IoT), priemyselných automatizácií, systémov Smart Home atď. Dopyt po internete tiež exponenciálne rastie. Táto technológia sa vyvinula natoľko, že všetko od nášho automobilu po našu chladničku vyžaduje pripojenie na internet. To vyvoláva ďalšie otázky ako; Bude pre všetky tieto zariadenia dostatočná šírka pásma? Budú tieto údaje zabezpečené? Bude existujúci systém dostatočne rýchly na všetky tieto údaje? Bude sa sieťová prevádzka príliš spájať?
Všetky tieto otázky bude riešiť táto pripravovaná technológia s názvom Li-Fi. Takže to, čo je LiFi? Pojem Li-Fi znamená „Ľahká vernosť“. Verí sa, že ide o budúcu generáciu internetu, kde sa ako médium na prenos údajov použije svetlo. Áno, čítate to dobre; je to to isté svetlo, ktoré používate vo svojich domácnostiach a kanceláriách a ktoré je možné s určitými úpravami použiť na prenos dát do všetkých vašich zariadení, ktoré vyžadujú internet.
Je to vôbec možné? Ako funguje LiFi? Dá sa to očakávať v blízkej budúcnosti?… Odpoveď na všetky tieto otázky nájdete v tomto článku
Aká je súčasná technológia a prečo potrebujeme zmenu?
Hneď od vzniku internetu používame vysokofrekvenčné médium na bezdrôtový prenos údajov z jedného konca na druhý. RF médium využíva rádiové vlny, dáta, ktoré sa majú vysielať, sa modulujú do týchto vĺn a potom sa demodulujú na strane prijímača. Začali sme prenosom niekoľkých kilobajtov dát za sekundu a dosiahli sme dostatočný pokrok, ktorý predstavuje priemernú globálnu rýchlosť internetu okolo 7,2 Mbps (megabajtov za sekundu), čo pre väčšinu z nás znie dosť. Ale táto technológia použitia RF média na prenos dát trpí mnohými nevýhodami
- Existuje príliš vysoký dopyt po internete, ktorý súčasná metóda nedokázala uspokojiť, čo vedie k efektu nazývanému Spectrum crunch.
- Existuje dopyt po veľkej šírke pásma, pretože to vyžaduje vyššiu rýchlosť siete.
- Vysokofrekvenčné médium nie je bezpečné používať v nemocniciach, elektrárňach, lietadlách atď. A na týchto miestach bude pre modernú dobu tiež potrebné pripojenie k internetu.
- Rádiofrekvencia nie je bezpečná, pretože vaše dáta môžu uniknúť cez steny a nemôžu byť obsiahnuté v konkrétnej oblasti.
Všetky tieto nevýhody si vyžadujú novú technológiu, táto nová technológia sa nazýva Li-Fi a umožňuje pochopiť, ako to funguje
Zábavný fakt: Vedeli ste, že dnešný najpoužívanejší bezdrôtový internet (WiFi) vymyslel vlastne náhodne Dr. John O'Sullivan. V skutočnosti sa pokúšal experimentovať s výbuchom malých čiernych dier, čo však v roku 1991 viedlo k vynálezu WiFi, ktoré teraz prispieva k 60% globálneho internetového prenosu.Ako funguje Li-Fi
Ako už bolo povedané, Li-Fi používa na prenos dát svetlo na rozdiel od rádiových vĺn. Túto myšlienku ako prvý vytvoril profesor Harald Haas na jednom zo svojich prednášok na konferencii TED v roku 2011. Definíciu Li-Fi možno uviesť ako „LiFi je vysokorýchlostná obojsmerná sieťová a mobilná komunikácia dát pomocou svetla. LiFi sa skladá z niekoľkých žiaroviek, ktoré tvoria bezdrôtovú sieť a ponúkajú používateľovi v podstate podobný zážitok ako Wi-Fi, okrem použitia svetelného spektra. “
Takže, kdekoľvek máte žiarovku, budete mať pripojenie na internet, ale tu sa pojem žiarovka nevzťahuje na bežné žiarovky v našom dome, jedná sa o špeciálne upravené LED svetlá, ktoré môžu prenášať údaje. Ako vieme, LED je polovodičové zariadenie a rovnako ako všetky polovodiče má spínacie vlastnosti. Táto vlastnosť prepínania sa používa na prenos údajov. Nasledujúci obrázok vysvetľuje, ako sa údaje prenášajú pomocou svetla.
Každá žiarovka LED by mala byť napájaná prostredníctvom ovládača LED, ktorý bude získavať informácie z internetového servera a údaje budú v ovládači zakódované. Na základe týchto zakódovaných údajov bude LED žiarovka blikať veľmi vysokou rýchlosťou, ktorú si ľudské oči nevšimnú. Ale detektor fotografií na druhom konci bude schopný prečítať všetko blikanie a tieto údaje sa po zosilnení a spracovaní dekódujú.
Prenos dát tu bude veľmi rýchly ako RF. Ako všetci vieme, svetlo cestuje rýchlejšie ako vzduch, čo je svetlo desaťtisíckrát rýchlejšie ako rádiové vlny, pretože frekvencia rádiových vĺn je iba 300 Giga hertzu, ale svetlo môže vystúpiť až na 790 Tera hertzov.
Vedci z Oxfordskej univerzity otestovali a posunuli limity Li-Fi na prácu s čiernou rýchlosťou 224 Gbps. Pre predstavu, táto rýchlosť je dostatočná na stiahnutie 10 filmov vo vysokom rozlíšení za jednu sekundu. Dam!.. Čakám na kontrolu, ako rýchlo by som bol schopný sťahovať hry s touto technológiou .
Možno by sa technológia prenosu údajov svetlom mohla zdať nová, ale používame ju už dlho. Never mi? Čítajte ďalej…
Áno, k prenosu údajov pomocou fotodiód došlo prostredníctvom našich diaľkových ovládačov IR už dlho. Zakaždým, keď sme stlačili tlačidlo na našom televíznom diaľkovom ovládaní, IR LED v diaľkovom ovládači pulzuje veľmi rýchlo, televízia ho prijme a potom pre informáciu dekóduje. Táto stará metóda je ale veľmi pomalá a nemožno ju použiť na prenos akýchkoľvek hodných údajov. Preto je s LiFi táto metóda sofistikovaná použitím viac ako jednej LED a prechodom viac ako jedného dátového toku v danom čase. Týmto spôsobom je možné odovzdať viac informácií, a tým je možná rýchlejšia dátová komunikácia.
Ako ďaleko sme od toho, aby sme si užívali Li-Fi?
Koncept Li-Fi nie je len teoretický koncept, v skutočnosti keď Prof. Harald Haas (zakladateľ Li-Fi) predstavil koncept Li-Fi v TED videa urobil praktickú ukážku streaming živé HD video na obrazovka publika a nechajte ich touto technológiou ohromiť. Od tej doby začalo veľa vynikajúcich myslí prispievať a zlepšovať koncept Li-Fi. Dnes existujú spoločnosti ako Pure LiFi, ktoré sú pripravené ponúknuť služby Li-Fi pre vašu domácnosť alebo kanceláriu prostredníctvom ich adaptéra Li-Fi, ktorý stačí zapojiť do USB vášho notebooku a načítať údaje z ľubovoľného svetla podporujúceho Li-Fi. Nie sme teda ďaleko od toho, aby sme svoje lampičky na čítanie používali nielen na osvetlenie alebo na písanie na stôl, ale aj na poskytovanie internetového pripojenia.
Vytvorte si vlastnú Li-Fi
Dúfam, že vám tento článok pomohol pochopiť, čo je Li-Fi a aké revolučné bude. Ak sa vás ale váš quen pre Li-Fi snaží posúvať ďalej, aby ste dozvedeli viac informácií o L-Fi, skúste si nejaký sami postaviť. Existuje veľmi známe príslovie Richarda Feynmana „ To, čo nemôžem postaviť, nerozumiem “, ktoré je jedným z mojich obľúbených pracovníkov. Dajte nám teda vedieť, či dokážeme sami zostaviť mini Li-Fi na prenos zvukového signálu z jedného konca na druhý.
Než začneme, zjednodušíme si to, nie sme prví, ktorí to vyskúšajú. Ľudia to už urobili, takže by to nemal byť zložitý proces. Potrebujeme iba časť kódovača a dekodéra na vysielanie a príjem signálu prostredníctvom svetla. Na strane prijímača môžeme pomocou tranzistorov vytvoriť blikanie svetla LED pre vstupný zvukový signál. Toto blikanie nebude viditeľné voľným okom, pretože frekvencia je vysoká, ale keď použijeme solárny panel a analyzujeme jeho výstupné jednosmerné napätie prostredníctvom rozsahu, budeme schopní nájsť vzorovanú variáciu. Táto variácia nie je nič iné ako zvukový signál. Jednoducho použite zosilňovač a reproduktor na výstupnej strane a budete môcť prijímať a prehrávať prenášaný zvukový signál.