Tehnologia Li-Fi (internet super-rapid pe LED-uri): prezentare generală, descriere, dispozitiv și perspective

Li-Fi este o nouă tehnologie de transfer de date care va schimba radical afacerea în viitor, va crea oportunități care au ajuns la scadență în prezent și se pregătește să devină o industrie de miliarde de dolari până în 2022. În prezent, este în curs de lucru pentru a atinge o viteză de 1Gbit / s, ceea ce va permite depășirea performanței accesului ultra-rapid în bandă largă.

Lumină de informare

Termenul Li-Fi a fost inventat de profesorul Harald Haas și se referă la o metodă de difuzare a informațiilor utilizând lumina care oferă o conexiune mobilă bidirecțională de mare viteză similară Wi-Fi. Poate fi utilizat atât pentru descărcarea rețelelor existente care funcționează la frecvențe radio, cât și pentru creșterea capacității lor de transfer.

Pentru comunicarea ultrarapidă se utilizează partea vizibilă a spectrului electromagnetic. Aceasta distinge această tehnologie de o astfel de formă stabilită de comunicații fără fir, cum ar fi Wi-Fi, în care sunt implicate frecvențele tradiționale.

În Li-Fi, datele sunt transmise prin modulare intensitatea luminii, sunt primite de către fotodetector, iar semnalul este transformat în electric. Modularea se face astfel încât ochiul uman să nu o perceapă.

Tehnologia de comunicare optică de mare viteză Li-Fi aparține categoriei de comunicații fără fir, care, pe lângă lumina vizibilă, include infraroșu și ultraviolete. Unicitatea sa constă în utilizarea rețelelor existente de iluminat.

Li Fi - internet ultra-rapid pe LED-uri

Atunci când curentul DC este aplicat lămpii LED, acesta emite un flux stabil de fotoni de lumină vizibilă. Atunci când curentul este scăzut sau crescut, luminozitatea strălucirii se schimbă. Deoarece becurile cu LED-uri sunt dispozitive semiconductoare, ieșirea curentă și deci optică pot fi modulate la viteză foarte mare. Acesta poate fi adoptat de o celula foto si transformat inapoi in curent electric. Modularea luminozității este invizibilă pentru ochiul uman și este la fel de convenabilă ca și radioul. Folosind această tehnică, lampa LED este capabilă să transmită informații la o viteză mare.

Comunicarea cu frecvențe radio necesită prezența circuitelor electrice, antenelor și a receptoarelor complexe, în timp ce tehnologia Li-Fi este mult mai simplă. Utilizează tehnici de modulare directe similare cu cele utilizate în dispozitivele ieftine de comunicație infraroșu - telecomenzi. Utilizarea comunicațiilor în infraroșu este limitată datorită cerințelor standardelor de siguranță sanitară ale ochilor, în timp ce lămpile cu LED-uri au o intensitate ridicată a luminiscenței și demonstrează o viteză semnificativă de funcționare.

Lumină sau radio?

Li-Fi poate transforma o lampă într-un punct de acces fără fir în mod analog cu un router Wi-Fi.

În conexiunea tradițională, frecvențele radio sunt utilizate, dar numărul lor este foarte limitat. Dispozitivele - calculatoare, laptopuri, imprimante, televizoare inteligente, smartphone-uri și tablete - trebuie să concureze pentru tranzitată. Apariția unui număr din ce în ce mai mare de lucruri care utilizează Wi-Fi, cum ar fi frigidere, ceasuri, camere de luat vederi, telefoane mobile, cauzează întârzieri și reducerea ratei de transfer de date. Tehnologia Li-Fi utilizează frecvențe de unde luminoase, care sunt de 10.000 de ori mai mari decât frecvențele radio.

Undele radio generează interferențe electromagnetice care interferează cu funcționarea dispozitivelor și echipamentelor aeronavelor, spitalelor și potențial periculoase în astfel de industrii precum energia nucleară, foraj de puțuri de petrol și gaze. Li-Fi utilizează o lumină care este sigur în mod intrinsec și nu generează interferențe electromagnetice.

Undele radio trec prin pereți și plafoane. Lumina nu este. Aceasta este diferența în protecția datelor între Wi-Fi și Li-Fi. Un hacker în fața clădirii se poate conecta la rețeaua de radio din interiorul acestuia. Datele transmise prin intermediul dispozitivelor Li-Fi sunt disponibile numai în cazul în care lampa strălucește.

Wi-Fi standard 802.11a / g oferă o viteză de transmisie de până la 54 Mbps, iar această valoare poate fi mărită la 1 Gb / s. Universitatea din Edinburgh a realizat deja 3 Gbit / s în monocrom. Un LED RGB full-color poate transmite până la 9 Gb / s.

Internetul de la un bec Li-Fi

Dezvoltarea acestei tehnologii a contribuit la o creștere accentuată a utilizării LED-urilor pentru iluminat.

Li-Fi este perfect potrivit pentru descărcarea de imagini video și audio, transmisiuni live etc. Aceste sarcini fac cerințe ridicate privind lărgimea de bandă a canalelor de intrare, dar necesită o putere minimă de ieșire. Astfel, cea mai mare parte a traficului pe Internet al canalelor de radiofrecvență existente este lansată, extinderea posibilităților de comunicare celulară și Wi-Fi.

Light Internet Li-Fi este utilizat într-o varietate de domenii:

• Scutirea frecvențelor radio: încărcăturile de vârf ale rețelelor celulare pot fi transferate la Li-Fi. Acest lucru este deosebit de eficient pe canalele de comunicare de intrare, în care apar cel mai frecvent blocaje.
• Iluminare inteligentă: orice iluminat privat sau public, inclusiv lumini de stradă, poate fi utilizat ca puncte de acces Li-Fi, cu aceeași infrastructură de comunicații și senzori.
• Conexiuni mobile: laptop-uri, telefoane inteligente, tablete și alte dispozitive mobile se pot conecta direct utilizând Li-Fi. O distanță scurtă asigură o comunicare excelentă și sigură.
• Producție periculoasă: tehnologia Li-Fi este o alternativă sigură la interferențele electromagnetice de la comunicațiile de frecvențe radio la unități precum minele și întreprinderile petrochimice.
• Medicina și îngrijirea sănătății: lumina nu creează interferențe electromagnetice și, prin urmare, nu interferează cu echipamentele medicale și, de asemenea, nu este afectată de scanerele RMN.
• Aviație: Li-Fi poate fi utilizat pentru a reduce greutatea, pentru a reduce lungimea cablului și pentru a crește flexibilitatea amplasării echipamentelor de ședere în compartimentul pasagerilor în cazul în care dispozitivele LED sunt deja instalate. Sistemul de divertisment aflat la bord este capabil să fie menținut și să interacționeze cu dispozitivele mobile ale pasagerilor.
• Comunicarea sub apă: datorită absorbției puternice a semnalului, utilizarea frecvențelor radio în apă nu este practică. Undele acustice au o viteză foarte scăzută și perturba animalele marine. Tehnologia Li-Fi oferă o soluție pentru comunicațiile cu rază scurtă de acțiune.
• Vehicule și transport: farurile sunt deja produse, stopurile, luminile stradale, semnele și semafoarele care utilizează lămpi cu LED-uri. Acest lucru permite comunicarea între autoturisme și infrastructura rutieră în sistemele de siguranță și gestionare a traficului.
• Servicii de informații locale de înaltă precizie, cum ar fi publicitatea și navigarea, care vă permit să obțineți informații referitoare la un anumit loc și timp.
• Jucării: LED-urile sunt folosite în multe jucării, care pot fi utilizate pentru comunicarea ieftină între jucăriile interactive.

Prototype pentru dezvoltatori

Li-1 permite clienților să dezvolte și să testeze rapid aplicațiile Li-Fi. Dispozitivul acceptă comunicare full duplex cu o viteză de transfer de 11,5 Mbps la o distanță de până la 3 m, oferind suficientă iluminare pe desktop. Distanța de lucru depinde numai de puterea sursei de lumină. Dispozitivul oferă o conexiune fără fir sigură la rețea, combinată cu lămpi cu LED.

Li-1 a fost creat ca bază pentru proiectele pilot ale dezvoltatorilor Li-Fi.

Primul produs comercial

Li-Flame a fost demonstrată la Mobile World Congress din Barcelona în martie 2016. Dispozitivul reprezintă următoarea generație a primei rețele wireless de mare viteză din lume, bazată pe lumină vizibilă. Tehnologia Li-Flame suportă o densitate de date semnificativ mai mare decât cele mai bune soluții Wi-Fi, iar securitatea sa inerentă va elimina intrările externe nedorite. În plus, combinația de iluminat cu comunicațiile fără fir simplifică în mod semnificativ infrastructura și reduce consumul de energie.

Li-Flame oferă:

• comunicare semi-duplex 10 Mbit / s la o distanță de până la 3 m cu corpuri de iluminat standard;
• mobilitate completă (unitate portabilă de birou cu alimentare autonomă) cu o viteză mare de transfer de date datorită instalării strânse a punctelor de acces Li-Fi;
• securizarea comunicației wireless în incintă, ceea ce elimină riscul de scurgere a semnalelor;
• punctele de acces multi-utilizator, oferind o lărgime de bandă mai mare pentru fiecare utilizator;
• securizarea comunicațiilor wireless în medii unde frecvențele radio sunt nedorite sau inaccesibile;
• flexibilitatea în proiectarea rețelelor de comunicații;
• extinderea gamei de aplicații fără fir;
• economisind pe echipamente de iluminat și de telecomunicații datorită utilizării unei singure infrastructuri.

Unitate de plafon:

• Datele și alimentarea sunt furnizate printr-un port Ethernet standard.
• Instalare ușoară.
• Conectează la lumina LED-urilor, formând atosoti.
• Acces multiplu.
• Transformare ușoară între punctele de acces.

Dată de masă:

• Conectați-vă la dispozitivul client prin portul USB.
• 10 Mbit / s în infraroșu în sus până la plafon.
• Capul pivotant al transmițătorului poate fi reglat de către utilizator.
• Baterie alimentată și portabilă.

Cel mai rapid, cel mai mic și cel mai protejat

LiFi-X este dezvoltarea sistemului Li-Flame. Vă permite să implementați o rețea completă și, spre deosebire de produsele existente, să acceptați accesul multiplu, roamingul, mobilitatea completă și este, de asemenea, ușor de utilizat. Din versiunea anterioară diferă comunicarea full duplex la o viteză de 40 Mbit / s în ambele direcții de ieșire și de intrare, precum și mobilitatea completă furnizată de stația USB portabilă.

Punct de acces LiFi-X:

• Suportul de alimentare prin PoE sau PLC.
• Instalare ușoară.
• Conectarea la lămpi cu LED-uri pentru formarea celulelor atto.
• Acces multiplu.
• Comutarea netedă între punctele de acces.

Stația LiFi-X:

• USB 2.0.

literatură

Cărțile despre tehnologia Li-Fi, în ciuda noutății sale, nu sunt neobișnuite, cu toate acestea, cele mai multe dintre ele nu sunt traduse în limba rusă. Iată câteva dintre ele:

• Arnon, Shlomi. Comunicare cu lumină vizibilă. Cambridge, Marea Britanie: Cambridge University Press, 2015. Print.
• Dimitrov, Svilen și Harald Haas. Principiile comunicațiilor cu LED-uri luminoase: față de rețeaua Li-Fi în rețea. Cambridge: Cambridge University Press, 2015. Imprimare.
• Ghassemlooy, Zabih, W Popoola și S Rajbhandari. Sistem optic de comunicații fără fir și modul de canal cu MATLAB. Boca Raton, FL: CRC Press, 2013. Imprimare.

Cărțile sunt disponibile în magazinul online Amazon.