- Co je to stávající technologie a proč potřebujeme změnu?
- Jak funguje Li-Fi
- Jak daleko jsme od užívání Li-Fi?
- Vytváření vlastní Li-Fi
S rozmachem chytrých telefonů, internetu věcí (IoT), průmyslové automatizace, systémů Smart Home atd. Poptávka po internetu také exponenciálně roste. Tato technologie se vyvinula natolik, že vše od našeho automobilu po naši lednici vyžaduje připojení k internetu. To vyvolává další otázky jako; Bude pro všechna tato zařízení dostatečná šířka pásma? Budou tyto údaje zabezpečené? Bude stávající systém dostatečně rychlý pro všechna tato data? Bude v síťovém provozu příliš mnoho spojení?
Všechny tyto otázky bude řešit tato připravovaná technologie s názvem Li-Fi. Takže to, co je LiFi? Termín Li-Fi znamená „Light Fidelity“. Předpokládá se, že jde o novou generaci internetu, kde bude Light použito jako médium pro přenos dat. Ano, čtete to správně; je to stejné světlo, které používáte ve svých domovech a kancelářích a které lze s některými úpravami použít k přenosu dat do všech vašich zařízení, která vyžadují internet.
Je to vůbec možné? Jak funguje LiFi? Lze to očekávat v blízké budoucnosti?… Odpověď na všechny tyto otázky najdete v tomto článku
Co je to stávající technologie a proč potřebujeme změnu?
Již od počátku internetu používáme RF médium k bezdrátovému přenosu dat z jednoho konce na druhý. RF médium používá rádiové vlny, data, která mají být přenášena, budou modulována do těchto vln a poté demodulována na straně přijímače. Začali jsme přenosem několika kilobajtů dat za sekundu a udělali jsme dostatečný pokrok, že nyní je průměrná globální rychlost internetu kolem 7,2 Mbps (Mega bajtů za sekundu), což zní pro většinu z nás dost. Ale tato technologie používání RF média pro přenos dat trpí mnoha nevýhodami
- Existuje příliš velká poptávka po internetu, kterou současná metoda nemohla uspokojit, což vede k efektu zvanému Spectrum crunch.
- Existuje poptávka po vysoké šířce pásma, protože to vyžaduje vyšší rychlost sítě.
- Vysokofrekvenční médium není bezpečné používat v nemocnicích, elektrárnách, letadlech atd. A tato místa budou také pro moderní dobu potřebovat připojení k internetu.
- Rádiová frekvence není bezpečná, protože vaše data mohou uniknout zdmi a nemohou být obsažena v konkrétní oblasti.
Všechny tyto nevýhody vyžadují novou technologii, tato nová technologie se nazývá Li-Fi a umožňuje pochopit, jak to funguje
Zábavný fakt: Věděli jste, že dnešní nejpoužívanější bezdrátový internet (WiFi) ve skutečnosti vymyslel náhodně Dr. John O'Sullivan. Ve skutečnosti se pokoušel experimentovat s explozí mini černých děr, ale to vedlo k vynálezu WiFi v roce 1991, který nyní přispívá k 60% celosvětového internetového provozu.Jak funguje Li-Fi
Jak již bylo řečeno, Li-Fi používá k přenosu dat světlo na rozdíl od rádiových vln. Tuto myšlenku poprvé vytvořil prof. Harald Haas v jednom ze svých přednášek TED v roce 2011. Definici Li-Fi lze uvést jako „LiFi je vysokorychlostní obousměrná síťová a mobilní komunikace dat pomocí světla. LiFi se skládá z několika žárovek, které tvoří bezdrátovou síť a nabízejí v podstatě podobný uživatelský zážitek jako Wi-Fi, kromě použití světelného spektra. “
Takže, ať už máte žárovku kdekoli, budete mít připojení k internetu, ale zde se pojem žárovka nevztahuje na běžné žárovky v našem domě, jedná se o speciálně upravené LED světla, které mohou přenášet data. Jak víme, LED je polovodičové zařízení a stejně jako všechny polovodiče má spínací vlastnosti. Tato vlastnost přepínání se používá k přenosu dat. Níže uvedený obrázek vysvětluje, jak jsou data přenášena pomocí světla.
Každá LED lampa by měla být napájena prostřednictvím ovladače LED, tento ovladač LED získá informace z internetového serveru a data budou v ovladači zakódována. Na základě těchto zakódovaných dat bude LED lampa blikat velmi vysokou rychlostí, kterou si lidské oči nevšimnou. Foto detektor na druhém konci však bude schopen číst všechna blikání a tato data budou po zesílení a zpracování dekódována.
Přenos dat zde bude velmi rychlý než RF. Jak všichni víme, světlo cestuje rychleji než vzduch, což je světlo desetkrát rychlejší než rádiové vlny, protože frekvence rádiových vln je pouhých 300 Giga hertzů, ale světlo může dosáhnout až 790 tera hertzů
Vědci z Oxfordské univerzity otestovali a posunuli hranice Li-Fi, aby mohli pracovat s neuvěřitelnou rychlostí 224 Gb / s. Pro představu je tato rychlost dostatečná ke stažení 10 filmů ve vysokém rozlišení za jednu sekundu. Dam!.. Čekám, až uvidím, jak rychle bych byl schopen stahovat hry s touto technologií .
Možná by se technologie přenosu dat světlem mohla zdát nová, ale používáme ji už dlouho. Nevěříš mi? Číst dále…
Ano, přenos dat pomocí fotodiod se děje již dlouhou dobu prostřednictvím našich infračervených dálkových ovladačů. Pokaždé, když jsme stiskli tlačítko na našem televizním dálkovém ovladači, IR LED v dálkovém ovladači pulzuje velmi rychle, bude to přijato televizí a poté dekódováno pro informaci. Tato stará metoda je ale velmi pomalá a nelze ji použít k přenosu žádných hodnotných dat. Proto je u LiFi tato metoda propracovaná pomocí více než jedné LED a předávání více než jednoho datového proudu v daném čase. Tímto způsobem lze předat více informací, a proto je možná rychlejší datová komunikace.
Zábavný fakt: Globální spotřeba internetu exponenciálně roste, že množství dat spotřebovaných v roce 2016 je vyšší než celá data spotřebovaná hned od narození internetu. Odhaduje se také, že do konce roku 2018 bude 20 miliard zařízení připojených k internetu, zatímco samotná světová populace je pouze 7,6 miliardyJak daleko jsme od užívání Li-Fi?
Koncept Li-Fi není jen teoretický koncept, ve skutečnosti když Prof. Harald Haas (zakladatel Li-Fi) představil koncept Li-Fi v TED videa udělal praktickou ukázku streaming živé HD video na obrazovku publika a nechte je touto technologií ohromit. Od té doby začalo mnoho skvělých myslí přispívat a vylepšovat koncept Li-Fi. Dnes existují společnosti jako Pure LiFi, které jsou připraveny nabídnout služby Li-Fi pro vaši domácnost nebo kancelář prostřednictvím jejich klíče Li-Fi, který lze jednoduše připojit k USB notebooku a číst data z libovolného světla podporujícího Li-Fi. Takže nejsme daleko od používání našich lamp na čtení nejen k osvětlení nebo ke stolu, ale také k poskytování připojení k internetu.
Vytváření vlastní Li-Fi
Doufám, že vám tento článek pomohl pochopit, co je Li-Fi a jak revoluční to bude. Pokud se vás ale váš quen pro Li-Fi snaží posunout dále, abyste věděli více o L-Fi, zkuste si ho vytvořit sami. Existuje velmi slavné rčení Richarda Feynmana „ Co nemohu postavit, nerozumím “, které je jedním z mých oblíbených zaměstnanců. Dejte nám tedy vědět, jestli dokážeme sami postavit mini Li-Fi pro přenos zvukového signálu z jednoho konce na druhý.
Než začneme, zjednodušíme to, nejsme první, kdo to zkusí. Lidé to již udělali, aby to nebyl složitý proces. Potřebujeme pouze část kodéru a dekodéru, abychom mohli přenášet a přijímat signál prostřednictvím světla. Na straně přijímače můžeme pomocí tranzistorů provést blikání světla LED pro vstupní zvukový signál. Toto blikání nebude viditelné pouhýma očima, protože frekvence je vysoká, ale když použijeme solární panel a analyzujeme jeho výstupní stejnosměrné napětí prostřednictvím rozsahu, budeme schopni najít vzorovanou variaci. Tato variace není nic jiného než zvukový signál. Jednoduše použijte zesilovací obvod a reproduktor na výstupní straně a budete moci přijímat a přehrávat přenášený zvukový signál.