Технология Li-Fi: характеристика технологии, сравнение с Wi-Fi и перспективы развития. Li-Fi технология (сверхбыстрый Интернет на светодиодах): обзор, описание, устройство и перспективы

Начиная с 2011 года, Харальд Хаас, специалист по оптической беспроводной передаче данных, профессор Эдинбургского университета (Эдинбург, Великобритания), всерьез занимался продвижением принципиально новой технологии беспроводной передачи данных посредством мигающего светодиодного света. Тогда большинство университетских профессоров решили, что идея, конечно, интересная, но вряд ли реализуема. И вот, четыре года спустя, Хаас все же создал первый роутер, работающий согласно его концепции.

Технология получила название Li-Fi (light" - "свет","fidelity" - "точность"). Новый роутер показал настолько поразительные характеристики, что превзошел по скорости Wi-Fi в 100 раз, достигнув в лабораторных условиях рекордной скорости передачи данных в 224 Гб/с. Испытания в лаборатории проводила эстонская компания Velmenni. Хаас даже снабдил свой первый роутер , чтобы сделать доступ в сеть автономным, и на данный момент роутер поддерживает устойчиво скорость в 10Гбит/с посредством чуть заметного мерцания светодиодов.

Для того, чтобы начать поставлять на европейский рынок первые серийные системы уже с декабря 2016 года, изобретатель Li-Fi, Харальд Хаас, объединил свою компанию pureLiFi с компанией Lucibel, чтобы совместно развивать и более эффективно продвигать новшество ближе к рядовому потребителю, дабы в конце концов сделать Li-Fi основным способом доступа пользователей в сеть.

Суть технологии заключается в следующем. Три цветовых канала миниатюрной светодиодной лампы, красный, зеленый и синий, передают параллельно по 3,5 гигабита данных в секунду, в итоге удается получить 10 гигибит в секунду. Включение и выключение света происходит при этом с бешеной скоростью, порождая огромные массивы бинарных данных.

Это так называемая цифровая модуляция с ортогональным частотным разделением каналов (OFDM), позволяющая передавать миллионы пучков света разной интенсивности в секунду.

Профессор Хаас иллюстрирует это примером с лейкой душа, которая выпускает строго параллельные струи воды, вот и свет в системе Li-Fi ведет себя аналогичным образом.

Между тем, китайские и немецкие исследователи тоже проявили интерес к изучению данной технологии. Еще в 2011 году немцам удалось получить передачу данных с рекордной скоростью в 800 Мбит/с на расстояние 1,8 метров, а китайцы, используя лишь 1 ваттный светодиод, подключили четыре компьютера к интернету на скорости 150 Мбит/с.

Профессор Хаас подчеркивает, что технология на основе световых волн более надежна в плане защищенности, чем Wi-Fi. Известно, что сеть Wi-Fi можно взломать извне, и перехватить файлы, ведь радиоволны проходят сквозь стены за пределы помещения.

В то же время, траффик Li-Fi теоретически можно будет перехватить только находясь в том же помещении, где расположены передатчик с приемником, ведь свет не проникает сквозь стены. Таким образом, злоумышленникам ставится надежный заслон, они не смогут ничего взломать или перехватить ни с улицы, ни даже из соседней комнаты. Но прежде всего, преимущество Li-Fi в высокой скорости и низком энергопотреблении (КПД же обычных роутеров в лучшем случае достигает 5%).

Перспективы у технологии однозначно есть. Волны видимого света имеют очень широкий диапазон частот, он на четыре порядка шире, чем у радиоволн. Нет риска, что сети окажутся перегруженными, как с Wi-Fi, не потеряется ни скорость, ни производительность сетей.

Светодиоды всюду распространены — инфраструктура практически уже создана, и к тому же, светодиоды смогут выполнять двойную функцию — передатчик данных и источник света одновременно. Однако остается вопрос, насколько корректно система сможет работать в освещенном помещении или в условиях яркого солнечного света?

Разработчики, тем не менее, возлагают большие надежды именно на VLC ("visual light communication") - на передачу данных видимым светом, именно так называется технология Li-Fi на научном языке.

Высокая скорость Li-Fi уже позволяет успешно передавать видео в HD-качестве, при этом сохраняя высокую энергоэффективность системы. Еще одно преимущество перед Wi-Fi — точность и стабильность соединений с интернетом внутри зданий. Благодаря равномерному распределению светодиодных передатчиков, по сути решается проблема зон слабого и прерывистого приема.

Андрей Повный

Li-Fi - новая технология передачи данных, которая коренным образом изменит бизнес в будущем, создаёт возможности, созревшие для использования уже сегодня, и готовится стать многомиллиардной индустрией к 2022 году. В настоящее время ведутся разработки по достижению скорости 1Гбит/с, которая позволит превзойти показатели сверхбыстрого широкополосного доступа.

Информационный свет

Термин Li-Fi был придуман профессором Харальдом Хаасом и обозначает способ трансляции информации с помощью света, который обеспечивает высокоскоростную двунаправленную мобильную связь, подобную Wi-Fi. Может применяться как для разгрузки существующих сетей, работающих на радиочастотах, так и для увеличения их пропускной способности.

Для сверхбыстрой связи используется видимая часть электромагнитного спектра. Это отличает данную технологию от такой устоявшейся формы беспроводной коммуникации, как Wi-Fi, в которой задействованы традиционные частоты.

В Li-Fi данные передаются модуляцией принимаются фотоприёмником, и сигнал преобразуется в электрический. Модуляция производится таким образом, что человеческий глаз её не воспринимает.

Технология высокоскоростной оптической связи Li-Fi относится к категории беспроводной коммуникаций, которая, кроме видимого света, включает инфракрасный и ультрафиолетовый. Её уникальность заключается в использовании существующих сетей освещения.

Li Fi - сверхбыстрый интернет на светодиодах

Когда постоянный ток подаётся на LED-лампу, она испускает стабильный поток фотонов видимого света. При уменьшении или увеличении тока яркость свечения тоже изменяется. Поскольку LED-лампы являются полупроводниковыми приборами, ток и, следовательно, оптический выход можно модулировать с очень высокой скоростью. Он может быть принят фотоэлементом и преобразован обратно в электрический ток. Модуляция яркости незаметна для человеческого глаза и так же удобна, как и радио. При использовании этой техники светодиодная лампа способна передавать информацию с высокой скоростью.

Радиочастотная связь требует наличия электрической схемы, антенн и сложных приёмников, в то время как Li-Fi-технология гораздо проще. В ней применяются прямые методы модуляции, подобные тем, которые задействованы в недорогих инфракрасных коммуникационных устройствах - пультах дистанционного управления. Применение инфракрасной связи ограничено в силу требований санитарных норм безопасности глаз, в то время как LED-лампы обладают высокой интенсивностью свечения и демонстрируют значительную скорость работы.

Свет или радио?

Li-Fi может превратить лампу в беспроводную точку доступа по аналогии с маршрутизатором Wi-Fi.

В традиционной связи используются радиочастоты, но их число весьма ограничено. Устройства - компьютеры, ноутбуки, принтеры, смарт-телевизоры, смартфоны и планшеты - должны конкурировать за Появление всё большего числа вещей, использующих Wi-Fi, например, холодильников, часов, фотоаппаратов, сотовых телефонов, является причиной задержек и снижения скорости передачи данных. Li-Fi-технология использует частоты световых волн, которых в 10 000 раз больше, чем радиочастот.

Радиоволны создают электромагнитные помехи, которые мешают работе приборов и оборудования самолетов, больниц и потенциально опасны на таких производствах, как ядерная энергетика, Li-Fi использует свет, искробезопасный и не создающий электромагнитных помех.

Радиоволны проходят сквозь стены и потолки. Свет этого не делает. В этом и состоит разница в защите данных между Wi-Fi и Li-Fi. Хакер, находящийся вне здания, способен подключиться к радиосети внутри него. Данные, передаваемые по Li-Fi, доступны только там, куда светит лампа.

Стандарт Wi-Fi 802.11a/g обеспечивает скорость передачи до 54 Мбит/с, и это значение можно увеличить до 1 Гбит/с. В университете Эдинбурга уже достигли 3 Гбит/с в монохромном режиме. Один полноцветный RGB-светодиод может передавать до 9 Гбит/с.

Интернет из лампочки Li-Fi

Развитию данной технологии способствовал резкий рост использования светодиодов в целях освещения.

Li-Fi как нельзя лучше подходит для загрузки видео и аудио, прямых трансляций и т. д. Эти задачи предъявляют высокие требования к пропускной способности входных каналов, но требуют минимальной мощности исходящих. Таким образом, освобождается большая часть интернет-трафика существующих радиочастотных каналов, расширяя возможности сотовой связи и Wi-Fi.

Световой интернет Li-Fi находит применение во множестве областей:

• Освобождение радиочастот: пиковые нагрузки сотовых сетей можно переложить на Li-Fi. Это особенно эффективно на входных коммуникационных каналах, где узкие места возникают наиболее часто.
• Смарт-освещение: любое частное или публичное освещение, включая уличные фонари, может быть использовано в качестве точек доступа Li-Fi, с одной и той же инфраструктурой средств связи и датчиков.
• Мобильные подключения: ноутбуки, смартфоны, планшеты и другие мобильные устройства могут непосредственно соединяться с помощью Li-Fi. Небольшое расстояние обеспечивает отличную и защищённую коммуникацию.
• Опасное производство: Li-Fi-технология составляет безопасную альтернативу электромагнитным помехам от радиочастотной связи на таких объектах, как шахты и ​​нефтехимические предприятия.
• Медицина и охрана здоровья: свет не создаёт электромагнитные помехи и поэтому не мешает медицинскому оборудованию, а также не подвержен действию МРТ-сканеров.
• Авиация: Li-Fi может быть использован для снижения веса, уменьшения длины проводки и увеличения гибкости в размещении оборудования сидений пассажирского салона, где LED-светильники уже установлены. Система развлечений на борту способна поддерживаться и взаимодействовать с мобильными устройствами пассажиров.
• Коммуникация под водой: из-за сильного поглощения сигнала использование радиочастот в воде является нецелесообразным. Акустические волны имеют очень низкую пропускную способность и тревожат морских животных. Li-Fi-технология обеспечивает решение для связи малого радиуса действия.
• Транспортные средства и транспорт: уже производятся фары, уличные светильники, вывески и светофоры, в которых используются LED-лампы. Благодаря этому становится возможной коммуникация между автомобилями и дорожной инфраструктурой в системах обеспечения безопасности и управления дорожным движением.
• Высокоточные, локальные информационные службы, такие как реклама и навигация, которые позволяют получать информацию, связанную с конкретным местом и временем.
• Игрушки: светодиоды применяются во многих игрушках, что может быть использовано для недорогой связи между интерактивными игрушками.

Прототип для разработчиков

Li-1st позволяет клиентам быстро разрабатывать и тестировать приложения Li-Fi. Устройство поддерживает полную с пропускной способностью 11,5 Мбит/с на расстоянии до 3 м, одновременно обеспечивая достаточное освещение на рабочем столе. Рабочая дистанция зависит только от силы источника света. Устройство предлагает простое безопасное беспроводное подключение к сети, сочетающееся с LED-лампами.

Li-1st создавался как база для пилотных проектов разработчиков Li-Fi.

Первый коммерческий продукт

Li-Flame был публично продемонстрирован на выставке Mobile World Congress в Барселоне в марте 2016 г. Устройство представляет следующее поколение первой в мире высокоскоростной беспроводной сети на основе видимого света. Технология Li-Flame поддерживает значительно большую плотность данных, чем лучшие решения Wi-Fi, а присущая ей защищённость устранит нежелательное проникновение извне. Кроме того, совмещение освещения с беспроводной коммуникацией ощутимо упрощает инфраструктуру и снижает энергопотребление.

Li-Flame обеспечивает:

• полудуплексную связь 10 Мбит/с на дистанции до 3 м со стандартными светильниками;
• полную мобильность (портативный настольный блок с автономным питанием) с высокой скоростью передачи данных благодаря плотной установке точек доступа Li-Fi;
• безопасную беспроводную связь в пределах помещения, что исключает риск утечки сигнала;
• многопользовательские точки доступа, обеспечивающие большую пропускную способность для каждого пользователя;
• безопасную беспроводную коммуникацию в средах, где радиочастоты нежелательны или недоступны;
• гибкость при проектировании коммуникационных сетей;
• расширение спектра приложений беспроводной связи;
• экономию на осветительном и телекоммуникационном оборудовании по причине использования единой инфраструктуры.

Потолочный блок:

• Данные и питание поступают через стандартный Ethernet-порт.
• Простая установка.
• Подключается к LED-светильнику, образуя атто-соты.
• Множественный доступ.
• Плавный переход между точками доступа.

Настольная часть:

• Подключение к устройству клиента через USB-порт.
• 10 Мбит/с инфракрасная восходящая линия к потолочной части.
• Поворотная головка приёмопередатчика может регулироваться пользователем.
• Питание от батареи и портативность.

Самая быстрая, самая маленькая и самая защищённая

LiFi-X является развитием системы Li-Flame. Позволяет развернуть полноценную сеть и, в отличие от существующих продуктов, поддерживает множественный доступ, роуминг, полную мобильность, к тому же проста в использовании. От предыдущей версии отличается полной дуплексной связью на скорости 40 Мбит/с как в исходящем, так и во входном направлении, и полной мобильностью, обеспечиваемой портативной USB-станцией.

Точка доступа LiFi-X:

• Поддержка питания через PoE или PLC.
• Простая установка.
• Подключение к LED-светильникам для формирования атто-соты.
• Множественный доступ.
• Плавное переключение между точками доступа.

Станция LiFi-X:

• USB 2.0.

Литература

Книги по технологии Li-Fi, несмотря на её новизну, уже не редкость, правда, в большинстве своем они не переведены на русский язык. Вот только некоторые из них:

• Arnon, Shlomi. Visible light communication. Cambridge, United Kingdom: Cambridge University Press, 2015. Print.
• Dimitrov, Svilen, and Harald Haas. Principles of LED light communications: towards networked Li-Fi. Cambridge: Cambridge University Press, 2015. Print.
• Ghassemlooy, Zabih, W Popoola, and S Rajbhandari. Optical wireless communications system and channel modelling with MATLAB. Boca Raton, FL: CRC Press, 2013. Print.

Книги доступны в интернет-магазине Amazon.

Что такое Li-Fi

Li-Fi (Light Fidelity) достаточно молодая технология. Ее родоначальником считается немецкий физик Харальд Хаас, который в 2011 году в качестве роутера использовал светодиодную лампу. В лабораторных условиях он достиг скорости передачи в 224 Гб/с. Такая скорость позволяет, например, скачать за одну секунду 18 фильмов по 1,5 ГБ или до 50 000 фотографий! Идея стала возможной благодаря технологии VLC (Visible Light Communication), которая позволяет источнику света не только выполнять функцию освещения, но и передавать информацию. Транзит данных реализуется светодиодами типа LED, наносекундное мерцание которых незаметно для человека.

Преимущества технологии Li-Fi

Достоинством Light Fidelity является высокая скорость передачи данных. Если брать за основу 224 Гб/с, то Li-Fi превышает предельную скорость Wi-Fi-стандарта IEEE 802.11ax в 22,4 раза, а IEEE 802.11ac – в 30 раз.

Вторым плюсом технологии является ее относительно высокая защищенность от хакерского проникновения. Дело в том, что положенный в основу передачи свет не проходит через стены. Поэтому для взлома сети Li-Fi злоумышленник должен находиться в непосредственной близости к источнику сигнала, тем самым теряя свою анонимность.

Недостатки технологии Li-Fi

Вышеобозначенный плюс вытекает из главного недостатка технологии Light Fidelity, а именно короткого диапазона передачи информации. Не только хакер должен быть близко к источнику света, чтобы провести взлом. Сам пользователь может воспользоваться Li-Fi только в пределах помещения.

Сравнительный анализ технологий Li-Fi и Wi-Fi

Технологии Li-Fi и Wi-Fi основаны на схожих протоколах IEEE 802.11. Однако Li-Fi использует электромагнитные волны видимого света, в то время как Wi-Fi – радиоволны. Благодаря этому, первая технология получает преимущество с точки зрения более широкой полосы пропускания.

Стандарт IEEE 802.15.7 определяет для Li-Fi физический уровень сетевой модели OSI PHY (Physical layer), а также уровень управления доступом к среде МАС-адрес (Media Access Control). Рабочая версия IEEE 802.15.7 выделяет три PHY, различных по пропускным способностям, которые представлены в таблице 1.

Таблица 1 – Характеристика физических уровней стандарта Li-Fi (IEEE 802.15.7)

По сравнению с Wi-Fi, Light Fidelity имеет значительно бо льшую скорость передачи данных. Однако технология способна распространять сигнал на существенно меньшие расстояния, чем радиоволны.

Таким образом, технология Li-Fi по сравнению с Wi-Fi:

1. Использует волны видимого света вместо радиоволн.

2. Имеет более широкую полосу пропускания.

3. Имеет бо льшую скорость передачи данных.

4. Более инфобезопасна.

5. Имеет меньшую зону покрытия.

6. Способствует оптимизации энергозатрат, объединяя систему освещения и хот-споты.

7. Li-Fi-устройства не создают друг другу помехи в сети.

Технология Li-Fi как революция в беспроводной передаче данных

Родоначальник световой технологии Хаас полагает, что преимущества Li-Fi сделают световую сеть востребованной в цифровом мире. По его словам, Wi-Fi не сможет соответствовать требованиям мобильной передачи данных, которые предъявляет концепция Интернета вещей . К 2020 году на каждого пользователя будет приходиться примерно три сетевых устройства. В реальных показателях – порядка 20,8 млрд. подключений. Если все устройства начнут использовать одни и те же частоты Wi-Fi, то в сети возникнут помехи, что негативно повлияет на скорости передачи данных. За вторую половину третьего десятилетия ситуация только обострится. Эффективным решением может стать, по мнению Хааса, технология Light Fidelity, благодаря которой распространять сигнал будет любая адаптированная для данной функции лампочка.

Сроки реализации технологии Li-Fi

На сегодняшний день речь о коммерческом запуске Li-Fi не идет. Однако чем выше частота применения светодиодных светильников, тем бо льшие возможности открываются для распространения световой передачи данных. Любой светодиод может одновременно освещать помещение и транслировать массивы бинарных данных. Согласно исследованиям Grand View Research, к 2024 году рынок световой технологии передачи данных вырастет до 100 млрд. долл.

Основной компанией, занимающейся исследованием, развитием и продвижением Li-Fi, считается PureLiF, основанная Харальдом Хаасом. Однако интерес к технологии проявляют другие коммерческие структуры. Например, испытания Li-Fi проводили Beamcaster , достигнув 1,25 Гбит/с, и компания Sisoft, которая передала данные со скоростью в 10 Гбит/с.

Осенью 2016 года появилась информация, что специализирующаяся на светодиодном освещении компания Lucibel, с которой сотрудничает PureLiF, готова реализовать проект по оснащению первого в мире офиса двухстронней передачей данных по технологии Li-Fi. Внедрять решение планируется в Париже.

Другая французская компания, Oledcomm, согласно полученному тендеру, должна оснастить свыше 60 станций парижского метрополитена 250 тыс. светодиодных источников света. В данном проекте технология Li-Fi будет использовать одностороннюю коммуникацию. Например, передавать информацию о расположении объектов.

Также в коде операционной системы iOS компании Apple найдена информация о тестировании передачи данных с помощью светового излучения Li-Fi.

Заменит ли Li-Fi стандарт Wi-Fi?

Скорее всего, полного вытеснения Wi-Fi технологией Light Fidelity не произойдет. Разработчики Li-Fi предполагают, что на массовый рынок продукт поступит не раньше, чем через 3-4 года. Светодиодные роутеры будут использоваться в комбинации с Wi-Fi. Это обусловлено наличием у световой технологии передачи данных нерешенных проблем.

В частности, Li-Fi сложно применять на улице, поэтому данный участок может обслуживаться Wi-Fi. Если же видение Харальда Хааса и воплотится в жизнь и раздавать сигнал сможет любая лампочка, то ожидать этого в ближайшем будущем не стоит. Наиболее вероятный сценарий – это комплексное использование Li-Fi и Wi-Fi.

С техническими особенностями функционирования сетей мобильной связи в лицензированном и нелицензированном частотных диапазонах (технологии HetNet, LWA, LAA, eLAA, Multefire и другие) можно ознакомиться в книге "

Light Fidelity - технология Li-Fi сокращенно - это оптическая технология беспроводной передачи информации. Технология была разработана и представлена совсем недавно - в 2011 году. Это произошло на конференции TED Talk. Разработчик - ученый Харальд Хаас (Harald Haas). Скорость передачи данных тогда составила около 10 Мб/с. Ученый пообещал, что к концу 2011 года она составит 100 Мб/с.

Как работает технология Light Fidelity?

Суть технологии в модулировании двоичным кодом потока света от специального светодиодного источника. Человеческий глаз не способен уловить этот процесс, поскольку процесс модуляции происходит на высокой частоте. Такой вид оптической связи является намного безопасней, чем традиционный Wi-Fi, к которому мы все привыкли. Почему? Напомним, что сигналы Wi-Fi можно перехватить практически из любой точки, которая находится в радиусе действия оборудования. А вот для того, чтобы некоему нехорошему гражданину суметь осуществить перехват информации, передаваемой через Li-Fi, необходимо разместить свое оборудование чуть ли не "на коленях" у владельца Li-Fi. Понятно, что это невозможно.

Есть еще один серьезный аргумент в пользу технологии Li-Fi. Она может быть использована практически безо всяких ограничений в тех в местах, где действует запрет на использование оборудования, которое излучает посторонние радиоволны. Ведь не секрет, что такие волны часто нарушают нормальное функционирование критичного оборудования. Как пример, можно привести палаты интенсивной терапии медицинских учреждений, где много различного медицинского оборудования, салоны самолетов и так далее.

Чуть-чуть истории

Наверное, многие читатели помнят о том, что идея использовать свет для передачи данных не нова. Помните, как еще в школе на уроках физики нам рассказывали об Александре Белле? В 1880 году Александр Белл сумел отправить сообщение при помощи фотофона.

Вот и в последние годы начал появляться интерес разработчиков к связи в видимом свете. Ученые понимали, что распространение светодиодов, поддающихся более тонкой настройке, чем обычные лампы накаливания, наверняка сделает технологию более экономичной и удобной в использовании. Надо отметить еще один важный фактор - экспоненциально растущую популярность беспроводных коммуникационных устройств во всем мире, которая неизбежно должна привести к дефициту радиочастотного спектра. Это и породило потребность искать эффективную альтернативу.

Зачем понадобилось создание технологии Li-Fi?

Вопрос необходимости использования беспроводной передачи информации в настоящее время не стоит вообще. Мы живем в век информационных сетей. Каких-нибудь десять-пятнадцать лет назад еще не было массового доступа в сеть интернет, теперь буквально в каждом доме имеется своя локальная сеть передачи информации.

Но практически все разработанные и применяемые на данный момент технологии передачи данных обладают помимо плюсов серьезными минусами. О проводных связях речь вообще не идет, поскольку их применение оправдано в том случае, когда имеется слишком большое расстояние или стационарный компьютер. В таком случае достаточно единожды обзавестись разводкой и получить в дальнейшем приемлемый результат. Но при этом, необходимо использование сертифицированного кабеля; кроме того, нужно иметь знания базовых принципов прокладки кабелей и обладать навыками обжимания концов.

Сейчас беспроводными сетями, выполненными по технологии Wi-Fi, пользуются практически в каждом доме. Существуют сети гибридные, которые объединяют проводные и беспроводные каналы. В чем же неудобство беспроводных сетей Wi-Fi? Первое - это вопрос о защищенности беспроводного канала связи, который возникает довольно часто. Не редко приходится слышать заверения производителей сетевых устройств, которые утверждают, что взлом беспроводной сети невозможен. Но эти уверения вызывают большие сомнения. Второе - никто не может дать гарантии, что длительное действие на организм человека облучения электромагнитных волн в диапазонах работы беспроводных адаптеров совершенно безвредно. Пока не слишком длительный период человечество применяет эту технологию, потому невозможно сделать однозначный вывод. Мощность излучения не слишком велика, но имеется большая распространенность и длительность экспозиции. Кто знает, какие результаты ждут нас через несколько десятков лет, а может быть и раньше.

Что дает технология Li-Fi?

Light Fidelity может исключить все эти минусы. Поскольку, как мы уже говорили, данная технология использует для передачи данных видимый свет, идущий от любого светодиодного источника, то таким образом можно сохранить мобильность при отсутствии вреда для организма человека. Скорость Интернета возрастает до нескольких гигабайт, причем зона покрытия сети значительно расширяется.

Поскольку, принцип технологии Li-Fi заключается в том, что абсолютно любая светодиодная осветительная лампочка способна «моргать» с невероятно высокой скоростью, это позволяет применять модуляции света для передачи информации. Посмотрите, какое гениальное решение: в домашней сети передатчиком информации может быть даже обычная настольная лампа! В качестве передатчиков с успехом выступят потолочные осветительные приборы и элементы декоративной подсветки - да что угодно! Имея мобильный гаджет, можно спокойно перемещаться по квартире, поскольку мы подключены к сети всегда!

Но стоит отметить, что гораздо сложнее дела обстоят с обратной передачей данных от устройства к сети. В таких случаях возникает необходимость в продумывании удачного расположения датчиков на стенах и потолках помещений.

Дополнительное оборудование для технологии Li-Fi почти не нужно, ведь можно применять то, что уже давно используется: уличные фонари, автомобильные фары, комнатное освещение. Например, известный производитель аудиоколонок Klipsch еще в 2010 году представил прототип, который умеет получать музыкальные данные от обычных домашних светодиодных ламп.

Технология Li-Fi - перспективы

Несомненно, перспективы технологии Li-Fi огромны. Если пофантазировать, то аллея в каком-нибудь городе, оборудованная светодиодными излучателями, станет возможностью бесплатного широкополосного доступа в интернет для всех.

Интересно, что датчики и излучатели Li-Fi подлежат установке везде: их можно располагать на опорах освещения улиц, на деревьях, на стенах зданий. При этом, абсолютно любое устройство, которое находится поблизости, также получает доступ в сеть. Кроме того, возможна замена привычной нам традиционной сотовой связи уже на гибридную, например, с использованием Li-Fi в условиях работы в большом мегаполисе и радиоволны вне зоны доступа Li-Fi. Понятно, что здесь нас будут ждать немалые затраты. Но уже совсем скоро такие инвестиции окупятся.

Есть ли минусы у технологии Li-Fi?

Пожалуй, единственный недостаток технологии Li-Fi - это необходимость прямой видимости между источником света и приемником.

И в заключении можно сказать: если технология Light Fidelity получит широкое распространение, то профессия электрика станет самой востребованной и уважаемой. Это, конечно, шутка. А если серьезно, то за технологией Li-Fi - несомненно, большое будущее.

Спасибо за внимание к нашему сайту, если Вам понравилась публикуемая информация, Вы можете помочь в развитии ресурса, поделившись статьей через социальные сети.

Image caption Технология беспроводной оптической передачи данных позволит подключаться к интернету с огромной скоростью

Британские ученые утверждают, что достигли скорости передачи данных в 10 Гбит в секунду с помощью новой технологии "li-fi" - беспроводной связи посредством света.

Исследователи использовали микросветодиодную лампу, передавая по 3,5 Гбита информации в секунду через каждый из трех "основных" цветов - красный, зеленый и синий, - которые вместе составляют обычный "белый" свет.

Это означает, что, сложив каналы, можно передавать данные с общей скоростью в 10 Гбит в секунду.

"Li-fi" - это новая технология (аббревиатура в названии составлена, по аналогии с широко известными Hi-fi и Wi-fi, из английских слов "light" - "свет" и "fidelity" - "точность"), обещающая надежный и дешевый способ подключения к интернету практически из любого места с помощью специальных светодиодов.

Высокая скорость

Проект изучения передачи данных с помощью так называемого ультрапараллельного видимого света был инициирован университетами Эдинбурга, Оксфорда и Кэмбриджа и финансируется британским Советом по исследованиям в области инженерных и физических наук.

Крошечные микросветодиоды, разработанные в Университете Стратклайд в Глазго, испускают параллельные потоки света, умножая таким образом количество данных, которое может быть передано за единицу времени.

"Представьте себе головку душа, которая направляет воду строго параллельными струями, - а мы таким же образом заставили вести себя свет", - объясняет профессор Харальд Хаас, специалист по оптической беспроводной передаче данных университета Эдинбурга и один из инициаторов проекта.

Метод цифровой модуляции, называемый ортогональным частотным разделением каналов (OFDM), позволил ученым использовать микросветодиоды для передачи миллионов пучков света разной интенсивности в секунду. Говоря проще, лампы включаются и выключаются - но с бешеной скоростью.

Из этих включений-выключений складываются огромные массивы бинарных данных, цепочки единиц и нулей, передаваемые с высокой скоростью.

Ранее в этом году немецкие ученые из Фраунгоферовского института Генриха Герца заявляли, что в лабораторных условиях способны достичь скорости передачи данных с помощью светодиодов в 1 Гбит в секунду.

В октябре китайские исследователи сообщили, что построили светодиод на микрочипе со скоростью в 150 Мбит в секунду, обеспечивающий подключение к интернету сразу четырем компьютерам.

"Световое качество"

Профессор Харальд Хаас занимается разработкой "li-fi" уже десять лет. Научным языком эта технология называется "передачей данных видимым светом", или сокращенно VLC ("visual light communication").

В 2011 году Хаас продемонстрировал, что светодиодная лампа, оснащенная технологией обработки сигнала, может передавать на компьютер видеоизображение высокой четкости ("high-definition").

Он же и придумал более звучное название для технологии VLC - "light fidelity" или просто "li-fi".

"Li-fi" обещает стать более дешевым и энергоэффективным методом передачи данных, чем существующие беспроводные радиосистемы, учитывая доступность и повсеместное распространение светодиодов.

Видимый свет - часть электромагнитного спектра, в 10 тысяч раз более широкая, чем спектр радиоизлучения. Потенциально свет может обеспечить практически неограниченную широту канала передачи данных.

По мнению профессора Хааса, еще одно преимущество новой технологии заключается в том, что при равномерном распределении светодиодных передатчиков можно достичь гораздо более точного и стабильного подключения к интернету внутри зданий.

Недостатком традиционных wi-fi-роутеров всегда было то, что сигнал слабеет по мере удаления от передатчика, и в домах и офисах появляются зоны, где связь слабая настолько, что подсоединение к интернету становится нестабильным или вовсе прерывается.

Кроме того, видимый свет не проходит сквозь стены, поэтому технология VLC потенциально более надежна, чем традиционный wi-fi, с точки зрения сохранения конфиденциальности передачи данных, подчеркивает профессор Хаас.

Рекомендуем почитать

Свойства крови

Английская сказка Jack and the Beanstalk Джек и волшебные бобы читать

Лейкоциты

Проверка медицинской книжки

Капилляры, вены и артерии

Почему нельзя говорить аллах акбар?

Анализы крови

Волчье лыко: описание кустарника, фото

Профилактика

Белый гриб условно съедобный

Группы крови

Как определить лицо глагола?