- Kaj je obstoječa tehnologija in zakaj potrebujemo spremembe?
- Kako deluje Li-Fi
- Kako daleč smo od uživanja Li-Fi-ja?
- Izdelajte svoj Li-Fi
Z razcvetom pametnih telefonov, interneta stvari (IoT), industrijske avtomatizacije, sistemov pametnega doma itd. Tudi povpraševanje po internetu narašča eksponentno. Tehnologija se je tako razvila, da je vse od našega avtomobila do hladilnika potrebno povezati z internetom. To odpira druga vprašanja, kot so; Ali bo dovolj pasovne širine za vse te naprave? Ali bodo ti podatki varni? Ali bo obstoječi sistem dovolj hiter za vse te podatke? Ali bo preveč povezav glede omrežnega prometa?
Vsa ta vprašanja bo obravnavala prihajajoča tehnologija, imenovana Li-Fi. Torej , kaj je LIFI? Izraz Li-Fi pomeni "Light Fidelity". Verjame se, da gre za naslednjo generacijo interneta, kjer bo svetloba uporabljena kot medij za prenos podatkov. Da, prav ste prebrali; to je ista svetloba, ki jo uporabljate v svojih domovih in pisarnah, ki jo z nekaterimi spremembami lahko uporabite za prenos podatkov v vse vaše naprave, ki potrebujejo internet.
Je sploh mogoče? Kako deluje LiFi? Ali je to mogoče pričakovati v bližnji prihodnosti?… Odgovor na vsa ta vprašanja bomo našli v tem članku
Kaj je obstoječa tehnologija in zakaj potrebujemo spremembe?
Že od samega začetka interneta uporabljamo RF medij za brezžično prenos podatkov z enega konca na drugega. RF medij uporablja radijske valove, podatki, ki jih je treba poslati, bodo modulirani v te valove in nato demodulirani na strani sprejemnika. Začeli smo s prenosom nekaj kilobajtov podatkov na sekundo in dosegli zadostni napredek, tako da je zdaj povprečna svetovna hitrost interneta približno 7,2 Mbps (megabajtov na sekundo), kar zveni za večino od nas. Toda ta tehnologija uporabe RF medija za prenos podatkov trpi zaradi številnih pomanjkljivosti
- Obstaja preveč povpraševanja po internetu, ki ga trenutna metoda ne bi mogla zadovoljiti, kar povzroči učinek, imenovan Spectrum crunch.
- Zahteva se velika pasovna širina, saj je potrebna večja hitrost omrežja.
- RF medij ni varno uporabljati v bolnišnicah, elektrarnah, letalih itd. In tudi ti kraji bodo za moderno dobo potrebovali internetno povezavo.
- Radijska frekvenca ni varna, saj lahko podatki uhajajo skozi stene in jih ni mogoče shraniti znotraj določenega območja.
Vse te pomanjkljivosti zahtevajo novo tehnologijo, imenovano Li-Fi, ki omogoča razumevanje, kako deluje
Zabavno dejstvo: Ali ste vedeli, da je danes najbolj uporabljani brezžični internet (WiFi) po naključju izumil dr. John O'Sullivan. Pravzaprav je poskušal eksperimentirati z eksplozijami mini črnih lukenj, vendar je leta 1991 izumil WiFi, ki zdaj prispeva k 60% svetovnega internetnega prometa.Kako deluje Li-Fi
Kot že rečeno, Li-Fi uporablja svetlobo za prenos podatkov za razliko od radijskih valov. To idejo je prvi predstavil prof. Harald Haas v enem od svojih predavanj o TED leta 2011. Opredelitev Li-Fi lahko podamo kot „LiFi je visokohitrostna dvosmerna omrežna in mobilna komunikacija podatkov s svetlobo. LiFi je sestavljen iz več žarnic, ki tvorijo brezžično omrežje in ponujajo bistveno podobno uporabniško izkušnjo kot Wi-Fi, razen pri uporabi svetlobnega spektra. "
Torej, ja, kjer koli imate žarnico, boste imeli internetno povezavo, toda izraz žarnica se ne nanaša na običajne žarnice v naši hiši, to so posebej spremenjene LED luči, ki lahko prenašajo podatke. Kot vemo, je LED polprevodniška naprava in ima kot vsi polprevodniki preklopne lastnosti. Ta preklopna lastnost se uporablja za prenos podatkov. Spodnja slika pojasnjuje, kako se podatki prenašajo s svetlobo.
Vsako LED svetilko je treba napajati prek LED gonilnika, ta gonilnik LED bo informacije dobil z internetnega strežnika, podatki pa bodo kodirani v gonilniku. Na podlagi teh kodiranih podatkov bo LED-lučka utripala z zelo visoko hitrostjo, ki je človeške oči ne bodo mogle opaziti. Toda Photo Detector na drugi strani bo lahko prebral vse utripanje in ti podatki bodo dešifrirani po ojačitvi in obdelavi.
Prenos podatkov bo tukaj zelo hiter kot RF. Kot vsi vemo, da svetloba potuje hitreje kot zrak, je svetloba deset tisočkrat hitrejša od radijskih valov, saj je frekvenca radijskih valov le 300 Giga herc, svetloba pa lahko doseže 790 Tera herc
Raziskovalci z univerze v Oxfordu so preizkusili in premaknili meje Li-Fi-ja, da bi deloval s hitrostjo 224 Gbps. Če si želite zamisliti, ta hitrost zadostuje za prenos 10 filmov visoke ločljivosti v eni sekundi. Dam!.. Komaj čakam, da preverim, kako hitro bi lahko prenašal igre s to tehnologijo .
Morda se tehnologija prenosa podatkov skozi svetlobo morda zdi nova, vendar jo uporabljamo že dolgo. Ne zaupate mi? Preberite naprej…
Da, prenos podatkov prek foto diod se že dolgo dogaja prek naših IR daljincev. Vsakič, ko na daljinskem upravljalniku televizije pritisnemo gumb, IR-lučka v daljinskem upravljalniku zelo hitro utripa, to bo televizija sprejela in nato za informacijo dešifrirala. Toda ta stara metoda je zelo počasna in je ni mogoče uporabiti za prenos nobenih vrednih podatkov. Zato je pri LiFi ta metoda izpopolnjena z uporabo več kot ene LED in posredovanjem več kot enega podatkovnega toka v določenem trenutku. Na ta način lahko posredujete več informacij in s tem hitrejšo podatkovno komunikacijo.
Zabavno dejstvo: svetovna poraba interneta eksponentno narašča, da je količina podatkov, porabljenih v letu 2016, večja od celotnih podatkov, porabljenih že od rojstva interneta. Ocenjuje se tudi, da bo do konca leta 2018 20 milijard naprav, povezanih z internetom, medtem ko je svetovno prebivalstvo samo 7,6 milijardeKako daleč smo od uživanja Li-Fi-ja?
Koncept Li-Fi ni zgolj teoretičen koncept, v resnici pri prof Harald Haas (ustanovitelj Li-Fi) je predstavil koncept Li-Fi na video TED je naredil praktičen prikaz s pretakanje v živo HD video na zaslon občinstva in jim dovolite, da jih tehnologija zanese. Od takrat so številni briljantni umi začeli prispevati in izboljševati koncept Li-Fi. Danes obstajajo podjetja, kot je Pure LiFi, ki so pripravljena ponuditi storitev Li-Fi za vaš dom ali pisarno prek svojega Li-Fi ključa, ki ga lahko preprosto priključite na prenosnik USB in berete podatke iz katere koli lučke, ki omogoča Li-Fi. Torej nismo daleč od tega, da bi bralne svetilke uporabljali ne samo za osvetlitev ali mizo, temveč tudi za zagotavljanje internetne povezave.
Izdelajte svoj Li-Fi
Upam, da vam je ta članek pomagal razumeti, kaj je Li-Fi in kako revolucionaren bo. Če pa vas vaše dušenje za Li-Fi poskuša še bolj potisniti, če želite izvedeti več o L-Fi, ga poskusite izdelati sami. Richard Feynman ima zelo znan pregovor: " Česar ne znam zgraditi, ne razumem ", ki je eden mojih najljubših kadrov. Tako nam sporočite, ali lahko sami izdelamo mini Li-Fi za prenos zvočnega signala z enega konca na drugega.
Preden začnemo, naj to poenostavimo, nismo prvi, ki so to poskusili. Ljudje so to že storili, zato to ne bi bil zapleten postopek. Za oddajanje in sprejemanje signala skozi svetlobo potrebujemo le del dajalnika in dekodirnika. Na strani sprejemnika lahko s tranzistorji utripnemo LED-lučko za vhodni zvočni signal. To utripanje ne bo vidno prostim očem, saj je frekvenca velika, toda ko bomo uporabili sončno ploščo in analizirali njeno izhodno enosmerno napetost skozi obseg, bomo lahko našli vzorčno različico. Ta različica ni nič drugega kot zvočni signal. Preprosto uporabite ojačevalno vezje in zvočnik na izhodni strani in oddajni signal boste lahko sprejeli in predvajali.