Комунікація видимим світлом. Технологія LiFi
Не так давно вчені почали розробляти абсолютно нову технологію передачі інформації: це бездротовий інтерфейс, за допомогою якого, використовуючи звичайні освітлювальні прилади, можна легко і швидко передавати дані, не порушуючи рівномірність світіння.
Для цього використовуються технології, здатні швидко і точно міняти інтенсивність світла світлодіодів непомітно для людського ока. За аналогією з Wi-Fi її стали називати Li-Fi (від англ. Light – світло).
Ідея використання світла для передачі інформації не нова, вона була відома ще понад століття тому. Фактично, першою людиною, яка відправила телефонне повідомлення без використання дротів, був Олександр Белл – це сталося в 1880 році. Белл зробив це за допомогою свого винаходу, який отримав назву Фотофон.
Науковий та комерційний інтерес до передачі інформації за допомогою світла особливо зріс в останні роки, зазначає The New York Times. Все більш широко поширюються світлодіодні джерела світла, які контролювати простіше, ніж звичайні лампи. До того ж, світлодіодні лампи більш практичні і економічні. З іншого боку, Wi-Fi сьогодні вбудовується практично повсюдно, включаючи телевізори і холодильники, а використовуваний цим протоколом зв'язку радіодіапазон – «не гумовий». Точки доступу до яких підключаються бездротові пристрої часто починають заважати одна одній, знижуючи пропускну здатність бездротової мережі. Тому вчені не перестають шукати альтернативні способи передачі інформації.
Гаральд Гаас – професор Единбурзького університету, який почав роботу в цій області ще в 2004 році, нещодавно продемонстрував прототип Li-Fi на конференції TEDGlobal в Единбурзі. Він використовував настільний світильник зі світлодіодною лампою для того щоб передати відео розкритих квітів, яке потім було спроектовано на екран позаду нього. «Даний прототип може бути створений цілком економічно, так як він використовує дешеві комплектуючі, які коштують усього кілька доларів", – говорить професор.
Можливості світла:
"Простих порухів достатньо, щоб змусити музику замовкнути або знову відновитися. Світло є джерелом неймовірних можливостей, воно може здійснити революцію у бездротовій комунікації", переконаний науковець:
«Це просто грандіозно, якщо подумати, скільки джерел світла є навколо нас. Якщо уявити, що кожне джерело також може передавати інформацію, то відкривається гігантський потенціал». Це не слова професора-мрійника: над проектом професора Гааса працюють близько дюжини молодих учених з усього світу. Він планує заснувати компанію, щоб продавати результати своєї наукової роботи, наприклад, мініатюрний приймач, модуль прийому та передачі даних, що можна вбудовувати у світлодіодні лампи, смартфони або комп'ютери. Завдяки цьому світло зможе передавати дані: музику, відео тощо.
«Єдина можливість досягти того, щоб світло говорило, це варіювати інтенсивність світла. Завдяки цьому і можна передавати інформацію». Учений розвиває свою ідею далі - наприклад комунікація між автомобілями може відбуватися за допомогою мерехтіння світла, так само можуть обмінюватися цифровою інформацією роботи під водою.
Якщо всюди встановити світлодіодні лампи, які здатні передавати дані, то таким чином можна вбити одним пострілом багатьох зайців, переконує Гаас. «У майбутньому можна навіть уявити, що інтернет забезпечується завдяки настільній лампі або люстрі, що висить в офісі».
У час, коли особливо багато людей говорить по телефону або заходять до всесвітнього павутиння, процес передачі інформації сповільнюється, інтернет «зависає». Наприклад таке може статися на переповненому стадіоні, коли уболівальники практично одночасно користуються смартфонами, телефонують або пишуть електронні листи, повідомляючи про перебіг матчу і свої емоції. Потік світла, що не сприймається неозброєним оком, передається на електронні пристрої, у які вбудовані спеціальні детектори. Високочастотне мерехтіння світла – своєрідна азбука Морзе – дозволить передавати величезну кількість інформації у високошвидкісному режимі. У майбутньому такими посередниками у передачі даних зможуть стати навіть вуличні ліхтарі та світлофори.
На ринку перші LiFi-пристрої з'являться вже у наступному році. Принцип роботи - звичайний світлодіод дуже швидко - сотні мільярдів разів на секунду вимикається і вмикається. За допомогою такого непомітного для ока мерехтіння пристрій буде здатен передавати інформацію в десятки разів швидше, ніж звичний нам протокол WiFi. Подібний спосіб назвали VLC (комунікація за допомогою видимого світла)
Розробники передбачають, що з часом LiFi буде вбудовано у звичайні освітлювальні пристрої (замість ламп). В лабораторних умовах використовуючи звичайний світлодіод з білим світлом, розробники з компанії Siemens змогли досягти швидкості передачі даних у 500 Мб/c, але дитанція при цьому не перевищую 5 метрів. Використання ж комбінації з 5 діодів дозволяє подолати 5 метрову відстань, але швидкість при цьому суттєво падає (до 100 Мб/с, що теж доволі не погані цифри).
За станом на листопад 2013 рекорд швидкості бездротової передачі даних складає 10 Гбіт в секунду. Дана швидкість була досягнута використовуючи мікросвітодіодні лампи розроблені в Університеті Стратклайд в Глазго , які випускають паралельні потоки світла , множачи таким чином кількість даних, які може бути передано за одиницю часу. Інформація передається через мікросвітодіодну лампу , яка в свою чергу використовує кожен з трьох «основних» кольорів - червоний , зелений і синій , які разом складають звичайний «білий» колір. На кожен з кольорів припадає по 3,5 Гбіт інформації. Це означає , що об’єднавши канали, можна передавати дані із загальною швидкістю в 10 Гбіт в секунду.
Крім того, за попередніми оцінками - пристрої будуть коштувати на порядок менше, ніж WiFi. Їх можна буде використовувати в літаках, сучасних лікарнях та інших місцях, де використання радіосигналів заборонено. Або під водою, де радіосигнал для WiFі просто не працює. Крім цього, використання LiFi (Light Fidelity) на відміну від WiFі не засмічує і без того зайнятий радіочастотний спектр.
У LiFi є лише один (воістину) видимий недолік - він працює, як ви вже здогадалися, лише на відкритій видимості. (Тобто, в кожній кімнаті потрібно ставити по такому пристрою)
Відео про розробку LiFi (комунікація видимим світлом) технологій (Вчені з інституту Фраунгофера в Берліні працюють над технологією передачі даних через інтернет за допомогою світла. Ці два комп‘ютери передають дані з одного на інший. Жодних кабелів чи Wi-Fi – дані передаються світлодіодами.
Один комп‘ютер передає дані для високоякісного відео через кабель Ethernet. Світлодіод починає мерехтіти. Спеціальний приймач, який вловлює зміни світла, переводить їх у відеодані, які пересилає на інший комп‘ютер. Технологія називається “Комунікація видимим світлом”)
