Τεχνολογία Li-Fi (υπερ-γρήγορο LED Internet): επισκόπηση, περιγραφή, συσκευών και προοπτικές

Li-Fi - μια νέα τεχνολογία μεταφοράς δεδομένων που θα φέρει επανάσταση την επιχείρηση στο μέλλον, δημιουργώντας ευκαιρίες ώριμες για χρήση σήμερα, και ετοιμάζεται να γίνει μια βιομηχανία πολλών δισεκατομμυρίων δολαρίων μέχρι το 2022. Επί του παρόντος αναπτύσσονται για να επιτευχθεί η ταχύτητα των 1Gbit / s, η οποία θα ξεπεράσει τις επιδόσεις του Superfast ευρυζωνικότητας.

το φως των πληροφοριών

Ο όρος Li-Fi εφευρέθηκε από τον καθηγητή Haraldom Haasom και υποδηλώνει μια μέθοδο μετάδοση πληροφοριών με τη χρήση φωτός που επιτρέπει υψηλής ταχύτητας αμφίδρομη κινητών επικοινωνιών, όπως Wi-Fi. Μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την εκφόρτωση των υφιστάμενων δικτύων που λειτουργούν σε ραδιοσυχνότητες, καθώς και για την αύξηση της χωρητικότητας τους.

Για εξαιρετικά γρήγορη σύνδεση χρησιμοποιώντας το ορατό τμήμα του ηλεκτρομαγνητικού φάσματος. Αυτό που διαφοροποιεί την τεχνολογία αυτή από μια καθιερωμένη μορφή ασύρματης επικοινωνίας, όπως Wi-Fi, σε ένα παραδοσιακό συχνότητα που εμπλέκονται.

Τα δεδομένα Li-Fi μεταδίδεται διαμορφωμένου ένταση του φωτός που ελήφθη φωτοανιχνευτή και μετατρέπεται σε ηλεκτρικό σήμα. Η διαμόρφωση γίνεται με τέτοιο τρόπο που το ανθρώπινο μάτι δεν το αντιλαμβάνεται.

Τεχνολογία Li-Fi υψηλής ταχύτητας οπτικές επικοινωνίες αναφέρεται στην κατηγορία ασύρματων επικοινωνιών, η οποία εκτός από το ορατό φως, συμπεριλαμβανομένων υπέρυθρο και το υπεριώδες. Η μοναδικότητά του έγκειται στη χρήση του υφιστάμενου συστήματος φωτισμού.

Li Fi - LED Superfast Διαδίκτυο

Όταν συνεχές ρεύμα τροφοδοτείται εις LED-λαμπτήρα, που εκπέμπει μια σταθερή ροή των φωτονίων του ορατού φωτός. Με τη μείωση ή την αύξηση της φωτεινότητας της τρέχουσας αλλάζει επίσης. Δεδομένου ότι οι LED-φανοί είναι συσκευές ημιαγωγών, ένα ρεύμα, και ως εκ τούτου, η οπτική έξοδος μπορεί να διαμορφώνεται σε πολύ υψηλές ταχύτητες. Μπορεί να υιοθετηθεί ένα φωτοανιχνευτή και μετατρέπεται ξανά σε ηλεκτρικό ρεύμα. Φωτεινότητα διαμόρφωσης είναι ανεπαίσθητη στο ανθρώπινο μάτι και είναι τόσο βολικό όσο το ραδιόφωνο. Χρησιμοποιώντας αυτή την τεχνική, ένα λαμπτήρα LED ικανά να μεταδίδουν πληροφορίες σε υψηλή ταχύτητα.

επικοινωνία RF απαιτεί κύκλωμα, κεραίες και πολύπλοκες δέκτες, ενώ Li-Fi-τεχνολογία πολύ ευκολότερη. Χρησιμοποιεί τεχνικές άμεσης διαμόρφωσης, όπως αυτών που ασχολούνται με υπέρυθρες συσκευές επικοινωνίας χαμηλού κόστους - τηλεχειριστήρια. Η χρήση της υπέρυθρης επικοινωνίας είναι περιορισμένη λόγω των απαιτήσεων των προτύπων ασφάλειας για την υγεία των ματιών, ενώ οι LED λαμπτήρες έχουν υψηλή ένταση της λάμψη και δείχνουν μεγάλη ταχύτητα.

Φως ή το ραδιόφωνο;

Li-Fi μπορεί να μετατρέψει τη λάμπα σε ένα ασύρματο σημείο πρόσβασης, κατ 'αναλογία με το δρομολογητή Wi-Fi.

Στη συμβατική επικοινωνία με χρήση ραδιοσυχνοτήτων, αλλά ο αριθμός τους είναι πολύ περιορισμένη. Συσκευές - υπολογιστές, φορητοί υπολογιστές, εκτυπωτές, έξυπνες τηλεοράσεις, smartphones και tablets - πρέπει να ανταγωνίζονται μεταξύ τους για το εύρος ζώνης. Η εμφάνιση όλο και περισσότερα πράγματα, με τη χρήση Wi-Fi, για παράδειγμα, ψυγεία, ρολόγια, φωτογραφικές μηχανές, κινητά τηλέφωνα, είναι μια αιτία της καθυστέρησης και να μειώσει το ρυθμό δεδομένων. τεχνολογία Li-Fi συχνότητας χρησιμοποιεί κύματα φωτός, η οποία είναι 10 000 φορές μεγαλύτερη από τη ραδιοφωνική συχνότητα.

Τα ραδιοκύματα δημιουργούν ηλεκτρομαγνητικές παρεμβολές που παρεμβαίνουν όργανα του αεροσκάφους και του εξοπλισμού, νοσοκομείο και δυνητικά επικίνδυνες σε αυτές τις βιομηχανίες, όπως η πυρηνική ενέργεια, το πετρέλαιο γεωτρήσεις και πηγάδια του φυσικού αερίου. Li-Fi χρησιμοποιεί το φως, εγγενώς ασφαλή και δεν παράγει ηλεκτρομαγνητική παρεμβολή.

Τα ραδιοκύματα περνούν μέσα από τοίχους και οροφές. Φως δεν το κάνει. Αυτή είναι η διαφορά μεταξύ της προστασίας των δεδομένων Wi-Fi και Li-Fi. Hacker, έξω από το εργοστάσιο, είναι σε θέση να συνδεθεί με το ραδιόφωνο στο εσωτερικό. Τα στοιχεία που διαβιβάζονται στο Li-Fi, υπάρχει διαθέσιμο μόνο όταν το φως λάμπει.

Πρότυπο Wi-Fi 802.11a / g παρέχει ταχύτητες μετάδοσης έως 54 Mbit / s, και αυτή η τιμή μπορεί να αυξηθεί έως 1 Gbit / s. Το Πανεπιστήμιο του Εδιμβούργου έχουν ήδη φτάσει 3 Gb / s σε μονοχρωμία. Ένα πλήρες χρώμα RGB-LED μπορούν να μεταδώσουν έως 9 Gbit / s.

Internet των λαμπτήρων Li-Fi

Η ανάπτυξη αυτής της τεχνολογίας συνέβαλε στην απότομη αύξηση της χρήσης των LED για το φωτισμό.

Li-Fi είναι καταλληλότερη για το βίντεο και λήψεις ήχου, ζωντανά γεγονότα, και ούτω καθεξής .. Τα καθήκοντα αυτά κάνουν υψηλές απαιτήσεις σε εύρος ζώνης των καναλιών εισόδου, αλλά απαιτούν ένα ελάχιστο εξερχόμενη ισχύ. Έτσι, απελευθέρωσε το μεγαλύτερο μέρος της κίνησης στο Διαδίκτυο των υφιστάμενων διαύλων ραδιοσυχνοτήτων, επεκτείνοντας τις δυνατότητες της κινητής τηλεφωνίας και Wi-Fi.

Φως στο Internet Li-Fi χρησιμοποιείται σε διάφορους τομείς:

• Απαλλαγή των ραδιοσυχνοτήτων: τα δίκτυα κινητής τηλεφωνίας φορτία αιχμής μπορεί να μετατοπιστεί στο Li-Fi. Αυτό είναι ιδιαίτερα αποτελεσματικό για τα κανάλια επικοινωνίας εισόδου, όπου τα σημεία συμφόρησης συμβαίνουν πιο συχνά.
• Smart φωτισμός: κάθε ιδιωτική ή δημόσια φωτισμού, συμπεριλαμβανομένων των λαμπτήρων του δρόμου, μπορούν να χρησιμοποιηθούν ως σημεία πρόσβασης του Li-Fi, με την ίδια υποδομή, τα μέσα επικοινωνίας και αισθητήρες.
• Κινητή σύνδεση: φορητούς υπολογιστές, smartphones, δισκία και άλλες κινητές συσκευές μπορούν να συνδεθούν απευθείας χρησιμοποιώντας Li-Fi. Κοντινή απόσταση παρέχει εξαιρετική και μια προστατευμένη επικοινωνία.
• Επικίνδυνα παραγωγής: Li-Fi τεχνολογία είναι μια ασφαλής εναλλακτική λύση για την ηλεκτρομαγνητική παρεμβολή από την επικοινωνία ραδιοσυχνοτήτων σε τέτοια αντικείμενα όπως τα ορυχεία, εργοστάσια πετροχημικών.
• Ιατρική και υγεία: το φως δεν παράγει ηλεκτρομαγνητική παρεμβολή, και ως εκ τούτου δεν έχει καμία σχέση με ιατρικό εξοπλισμό, και να μην εκτίθενται σε MRI scanners.
• Αεροπορία: Li-Fi μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την απώλεια βάρους, τη μείωση του μήκους καλωδιώσεων και αυξημένη ευελιξία στην τοποθέτηση των καθισμάτων του εξοπλισμού του θαλάμου επιβατών, όπου έχουν εγκατασταθεί οι LED λάμπες. σύστημα ψυχαγωγίας εν πλω η ικανότητα να διατηρεί και να αλληλεπιδρούν με τις κινητές συσκευές των επιβατών.
• Ανακοίνωση κάτω από το νερό: λόγω της ισχυρής απορρόφησης της χρήσης συχνότητα του σήματος σε νερό δεν είναι πρακτική. Ακουστικά κύματα έχουν πολύ χαμηλή απόδοση και να διαταράξει τα θαλάσσια θηλαστικά. Li-Fi-τεχνολογία παρέχει μια λύση για επικοινωνία μικρής εμβέλειας.
• Οχήματα και Μεταφορών: έχουν ήδη παραχθεί προβολείς, τα πίσω φώτα, τα φώτα του δρόμου, τα σημεία και τα φανάρια που χρησιμοποιούν LED-λαμπτήρες. Αυτό επιτρέπει την επικοινωνία μεταξύ των οχημάτων και της οδικής υποδομής στα συστήματα ασφάλειας και διαχείρισης της κυκλοφορίας.
• Ακρίβεια, τοπικές υπηρεσίες πληροφοριών, όπως η διαφήμιση και πλοήγησης, το οποίο σας επιτρέπει να λάβετε πληροφορίες που σχετίζονται με ένα συγκεκριμένο τόπο και χρόνο.
• Παιχνίδια: Τα LED που χρησιμοποιούνται σε πολλά παιχνίδια που μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την επικοινωνία χαμηλού κόστους μεταξύ των διαδραστικών παιχνιδιών.

πρωτότυπο Developer

Li-1ος επιτρέπει στους πελάτες να αναπτύξουν γρήγορα και εφαρμογές δοκιμής Li-Fi. Η συσκευή υποστηρίζει την πλήρη αμφίδρομη επικοινωνία με την ικανότητα των 11,5 Mbit / s σε απόσταση 3 m, ενώ παρέχει επαρκή φωτισμό στην επιφάνεια εργασίας σας. Απόσταση εργασίας εξαρτάται μόνο από τη δύναμη της φωτεινής πηγής. Η συσκευή προσφέρει μία απλή ασφαλή ασύρματη σύνδεση με το δίκτυο, σε συνδυασμό με LED-φώτα.

Li-1ος καθιερώθηκε ως βάση για πιλοτικά σχέδια, Li-Fi προγραμματιστές.

Το πρώτο εμπορικό προϊόν

Li-Φλόγα δημόσια αποδεικνύεται στο Mobile World Congress στη Βαρκελώνη Μάρτιο του 2016 η συσκευή είναι η επόμενη γενιά πρώτο ασύρματο δίκτυο υψηλής ταχύτητας στον κόσμο, με βάση το ορατό φως. Η τεχνολογία Li-Φλόγα υποστηρίζει σημαντικά υψηλότερη πυκνότητα των δεδομένων από τις καλύτερες λύσεις Wi-Fi, και εγγενή της Η ασφάλεια απομάκρυνση των ανεπιθύμητων εισβολέων από το εξωτερικό. Επιπλέον, ο συνδυασμός του φωτός με ένα υποδομή ασύρματης επικοινωνίας απλοποιεί σημαντικά και μειώνει την κατανάλωση ενέργειας.

Li-Φλόγα ορίζει:

• ημιαμφίδρομη επικοινωνία των 10 Mbit / s σε απόσταση 3 m με το πρότυπο λαμπτήρες?
• πλήρη φορητότητα (φορητή μονάδα επιφάνειας εργασίας με μπαταρία) με υψηλό ρυθμό μετάδοσης δεδομένων λόγω της πυκνής εγκατάσταση των APs Li-Fi?
• ασφαλή ασύρματη επικοινωνία μέσα στο δωμάτιο, το οποίο εξαλείφει τον κίνδυνο του σήματος διαρροής?
• multi-user σημείο πρόσβασης, που παρέχει μεγαλύτερο εύρος ζώνης για κάθε χρήστη?
• ασφαλή ασύρματη επικοινωνία σε περιβάλλοντα όπου ραδιοσυχνότητες είναι ανεπιθύμητες ή μη διαθέσιμες?
• ευελιξία στο σχεδιασμό των δικτύων επικοινωνίας?
• διευρύνοντας το φάσμα των εφαρμογών ασύρματων επικοινωνιών?
• εξοικονόμηση στο φωτισμό και τηλεπικοινωνιακού εξοπλισμού λόγω της χρήσης μιας ενιαίας υποδομής.

μονάδα οροφής:

• Τα δεδομένα και η ισχύς παρέχεται μέσω ενός τυπικού Ethernet θυρών.
• Εύκολη εγκατάσταση.
• Είναι συνδεδεμένο με το LED-λαμπτήρα, κύτταρα atto-σχηματισμού.
• Πολλαπλής πρόσβασης.
• Ομαλή μετάβαση μεταξύ των σημείων πρόσβασης.

Μονάδα Πίνακας:

• Σύνδεση με τη συσκευή του πελάτη μέσω της θύρας USB.
• 10 Mbit / s ανερχόμενης ζεύξης προς το υπέρυθρο τμήμα της οροφής.
• Περιστρεφόμενη κεφαλή πομποδέκτης μπορεί να ρυθμιστεί από τον χρήστη.
• Η ισχύς της μπαταρίας και φορητότητα.

Ο πιο γρήγορος, μικρότερο και πιο προστατευμένο

LIFI-Χ είναι η ανάπτυξη του συστήματος Li-Φλόγα. Σας επιτρέπει να αναπτύξετε ένα πλήρες δίκτυο και, σε αντίθεση με τα υπάρχοντα προϊόντα, υποστήριξη πολλαπλής πρόσβασης, την περιαγωγή, την πλήρη κινητικότητα, την ίδια εύκολη στη χρήση. Διαφέρει από την προηγούμενη έκδοση του πλήρους αμφίδρομης επικοινωνίας με ταχύτητα 40 Mbit / s τόσο την απερχόμενη και η κατεύθυνση εισόδου, και πλήρη κινητικότητα που παρέχεται από το φορητό USB-σταθμό.

Το σημείο πρόσβασης LIFI-X:

• Power over PoE ή PLC.
• Εύκολη εγκατάσταση.
• Η σύνδεση με το LED-λάμπες για να σχηματίσουν atto-κυττάρου.
• Πολλαπλής πρόσβασης.
• Ομαλή εναλλαγή μεταξύ των σημείων πρόσβασης.

LIFI-X σταθμό:

• USB 2.0.

λογοτεχνία

Βιβλία από την τεχνολογία Li-Fi, παρά την καινοτομία του, δεν είναι ασυνήθιστο, ωστόσο, ως επί το πλείστον δεν έχουν μεταφραστεί στα ρωσικά. Εδώ είναι μερικά από αυτά:

• Arnon, Shlomi. Ορατό επικοινωνίας φως. Κέιμπριτζ, Ηνωμένο Βασίλειο: Cambridge University Press, 2015. Εκτύπωση.
• Ντιμιτρόφ, Svilen, και Harald Haas. Αρχές φως LED επικοινωνιών: προς δικτυωμένο Li-Fi. Cambridge: Cambridge University Press, 2015. Εκτύπωση.
• Ghassemlooy, Zabih, W Popoola, και S Rajbhandari. Οπτικό ασύρματο σύστημα επικοινωνιών και μοντελοποίηση καναλιού με MATLAB. Boca Raton, FL: CRC Press, 2013. Εκτύπωση.

Τα βιβλία είναι διαθέσιμα στο ηλεκτρονικό κατάστημα Amazon.