- Что такое существующие технологии и зачем нам их менять?
- Как работает Li-Fi
- Насколько мы далеки от использования Li-Fi?
- Создайте свой собственный Li-Fi
С бумом смартфонов, Интернета вещей (IoT), промышленной автоматизации, систем умного дома и т. Д. Спрос на Интернет также растет в геометрической прогрессии. Технологии настолько развиты, что все, от автомобиля до холодильника, требует подключения к Интернету. Это вызывает другие вопросы, например: Хватит ли пропускной способности для всех этих устройств? Будут ли эти данные в безопасности? Будет ли существующая система достаточно быстрой для обработки всех этих данных? Будет ли слишком много соединений в сетевом трафике?
Все эти вопросы будут решены с помощью новой технологии под названием Li-Fi. Так что же такое LiFi? Термин Li-Fi расшифровывается как «Light Fidelity». Считается, что это следующее поколение Интернета, в котором Light будет использоваться в качестве среды для передачи данных. Да, вы прочитали правильно; это тот же свет, который вы используете в своих домах и офисах, который с некоторыми модификациями может использоваться для передачи данных на все ваши устройства, требующие доступа в Интернет.
Это вообще возможно? Как работает LiFi? Можно ли этого ожидать в ближайшем будущем?… Ответ на все эти вопросы вы найдете в этой статье.
Что такое существующие технологии и зачем нам их менять?
С самого начала Интернета мы использовали радиочастотную среду для беспроводной передачи данных с одного конца на другой. Среда RF использует радиоволны, данные, которые должны быть переданы, будут модулированы в эти волны, а затем демодулированы на стороне приемника. Мы начали с передачи нескольких килобайт данных в секунду и добились значительных успехов, и теперь средняя глобальная скорость интернета составляет около 7,2 Мбит / с (мегабайт в секунду), что кажется достаточным для большинства из нас. Но эта технология использования радиочастотной среды для передачи данных имеет ряд недостатков, например
- Слишком большой спрос на Интернет, который не может быть удовлетворен текущим методом, что приводит к эффекту, называемому Spectrum crunch.
- Существует потребность в высокой пропускной способности, поскольку для этого требуется более высокая скорость сети.
- Радиочастотная среда небезопасна для использования в больницах, на электростанциях, самолетах и т. Д., И этим местам также потребуется подключение к Интернету в современную эпоху.
- Радиочастота небезопасна, так как ваши данные могут выходить через стены и не могут быть помещены в определенную область.
Все эти недостатки требуют новой технологии, эта новая технология называется Li-Fi, позволяет понять, как она работает.
Интересный факт: знаете ли вы, что сегодня наиболее часто используемый беспроводной Интернет (WiFi) был изобретен случайно доктором Джоном О'Салливаном. На самом деле он пытался экспериментировать со взрывающимися мини-черными дырами, но в 1991 году это привело к изобретению Wi-Fi, который в настоящее время составляет 60% мирового интернет-трафика.Как работает Li-Fi
Как уже говорилось ранее, Li-Fi использует свет для передачи данных, в отличие от радиоволн. Эта идея была впервые предложена профессором Харальдом Хаасом в одном из его выступлений на TED в 2011 году. Определение Li-Fi можно дать так: «LiFi - это высокоскоростная двунаправленная сеть и мобильная передача данных с использованием света. LiFi состоит из нескольких лампочек, которые образуют беспроводную сеть, предлагая пользователям практически те же возможности, что и Wi-Fi, за исключением использования светового спектра »
Итак, да, где бы у вас ни была лампочка, у вас будет подключение к Интернету, но здесь термин лампочка не относится к обычным лампам накаливания в нашем доме, это специально модифицированные светодиодные фонари, которые могут передавать данные. Как мы знаем, светодиод - это полупроводниковый прибор, и, как и все полупроводники, он обладает переключающими свойствами. Это свойство переключения используется для передачи данных. На изображении ниже показано, как данные передаются с помощью света.
Каждая светодиодная лампа должна питаться через драйвер светодиода, этот драйвер светодиода будет получать информацию с Интернет-сервера, и данные будут закодированы в драйвере. На основе этих закодированных данных светодиодная лампа будет мигать с очень высокой скоростью, невидимой для человеческого глаза. Но фотодетектор на другом конце сможет прочитать все мерцание, и эти данные будут декодированы после усиления и обработки.
Передача данных здесь будет очень быстрой, чем RF. Как мы все знаем, свет движется быстрее воздуха, то есть свет в десять тысяч раз быстрее, чем радиоволны, поскольку частота радиоволн составляет всего 300 гигагерц, но свет может достигать 790 терагерц.
Исследователи из Оксфордского университета протестировали и расширили возможности Li-Fi, чтобы он работал со скоростью 224 Гбит / с. Чтобы дать вам представление, этой скорости достаточно, чтобы загрузить 10 фильмов высокой четкости за одну секунду. Dam!.. Я очень жду, чтобы проверить, как быстро я смогу загружать игры с этой технологией .
Возможно, технология передачи данных через свет может показаться новой, но мы используем ее давно. Не доверяй мне? Читать дальше…
Да, передача данных через фотодиоды уже давно происходит через наши ИК-пульты. Каждый раз, когда мы нажимаем кнопку на телевизионном пульте дистанционного управления, ИК-светодиод на пульте дистанционного управления очень быстро мигает, это принимается телевизором и затем декодируется для получения информации. Но этот старый метод очень медленный и не может использоваться для передачи каких-либо достойных данных. Следовательно, с LiFi этот метод усложнен за счет использования более одного светодиода и передачи более одного потока данных в определенный момент времени. Таким образом может быть передано больше информации и, следовательно, возможна более быстрая передача данных.
Насколько мы далеки от использования Li-Fi?
Концепция Li-Fi это не просто теоретическая концепция, на самом деле, когда профессор Харальд Хаас (основатель Li-Fi) ввел понятие Li-Fi в видео TED он сделал практическую демонстрацию потокового воспроизведения видео высокой четкости в экран аудитории, и пусть они оцепенят технологии. С тех пор многие блестящие умы начали вносить свой вклад и улучшать концепцию Li-Fi. Сегодня есть такие компании, как Pure LiFi, которые готовы предложить услуги Li-Fi для вашего дома или офиса через свой Li-Fi ключ, который можно просто подключить к USB-порту вашего ноутбука и считывать данные с любого светильника с поддержкой Li-Fi. Таким образом, мы недалеко от того, чтобы использовать наши лампы для чтения не только для освещения стола, но и для обеспечения подключения к Интернету.
Создайте свой собственный Li-Fi
Надеюсь, эта статья помогла вам понять, что такое Li-Fi и насколько революционным он будет. Но если ваша страсть к Li-Fi пытается подтолкнуть вас к тому, чтобы узнать больше о L-Fi, попробуйте создать его самостоятельно. Есть очень известная поговорка Ричарда Фейнмана: « То, что я не могу построить, я не понимаю », которая является одной из моих любимых для персонала. Так что дайте нам знать, сможем ли мы самостоятельно построить мини-Li-Fi для передачи аудиосигнала от одного конца к другому.
Прежде чем мы начнем, позвольте нам упростить это: мы не первые, кто это пробует. Люди уже сделали это, так что это не будет сложным процессом. Нам просто нужна часть кодировщика и декодера для передачи и приема сигнала через свет. На стороне приемника мы можем использовать транзисторы, чтобы светодиодный индикатор мигал для входного аудиосигнала. Это мерцание не будет видно невооруженным глазом, поскольку частота высока, но когда мы используем солнечную панель и анализируем ее выходное напряжение постоянного тока с помощью осциллографа, мы сможем найти узорчатую вариацию. Этот вариант - не что иное, как звуковой сигнал. Просто используйте схему усилителя и динамик на выходной стороне, и вы сможете принимать и воспроизводить передаваемый аудиосигнал.