Çevrimiçi olmak için bir ampul mü kullanıyorsunuz? Hız 100 Gb / sn? Merakla beklenen Li-Fi gerçekten bu kadar harika mi?
Bu makale Fresh Jujube Classroom'dan geliyor
Mevcut kablosuz iletişimimiz elektromanyetik dalgalara dayanmaktadır.
İletişim için elektromanyetik dalgaların kullanılması, elektromanyetik spektrum kaynaklarını işgal etmelidir.
Spektrum kaynakları görünmez ve soyut olmasına rağmen, çok değerlidirler.
Spektrum kaynaklarının frekansına (dalga boyu) göre, elektromanyetik dalgalar esas olarak elektrik dalgalarına ve ışık dalgalarına ayrılır. Uzun bir süredir, kablosuz iletişim ve elektrik dalgalarının spektrum kaynaklarını esas olarak "elektrik dalgaları" olarak kullandık.
Radyo dalgalarının spektrum kaynakları doğu ve batı olarak ikiye ayrılır ve fazla bir şey kalmaz.
Radyo dalgaları yeterli değil, insanlar doğal olarak kullanılıp kullanılamayacağını merak edecek Işık dalgası Ne?
Işık dalgası frekans kaynakları bol ve frekans bantları geniştir, bu nedenle kullanılabilen kaynaklar nispeten bol miktarda bulunur.
Kablosuz iletişim için ışık dalgalarını kullanma teknolojisi genellikle "Optik İletişim" .
Dikkat, optik iletişim hakkında genellikle söylediklerimiz daha çok Optik Fiber İletişimi . Aslında, fiber optik iletişim kablolu iletişime aittir.
Optik lif
Ama hiçbir yolu yok, bu isim herkes tarafından kullanılmış ve geri alınması zor. . .
Bu nedenle, fiber optik iletişimden ayırt etmek için, "Gerçek Optik İletişim" Olarak da adlandırılır "Görünür Işık İletişimi" (Görünür Işık İletişimi, VLC).
Görünür ışık iletişiminin kendi standartları vardır IEEE 802.15.7 VLC .
Havadaki optik sinyalleri doğrudan iletmek için bir bilgi taşıyıcı olarak görünür ışık bandındaki ışığı kullanan bir iletişim yöntemi olarak doğru bir şekilde tanımlanmıştır.
Son birkaç yıldır her yer sıcaktı " Li-Fi "Görünür ışık iletişimi" teknolojilerinden biridir.
2011'de Alman fizikçi Harald Haas (Harald Haas) ve Birleşik Krallık'taki Edinburgh Üniversitesi'ndeki ekibi, dijital bilgileri iletmek için yanıp sönen ışıklar kullanan patentli bir teknoloji icat etti. Bu Li-Fi.
Li-Fi, Işık Doğruluk . Sence bu isim Kablosuz internet Çok benzer? Adı, uygulama senaryoları Wi-Fi'ye çok benzediği ve insanlar Wi-Fi'nin yerini alabileceğini düşündüğü için bu şekilde adlandırılmıştır.
Haas ve Li-Fi'si
Li-Fi'nin çalışma prensibi karmaşık değildir: Sıradan LED ampul, saniyede milyonlarca kez titremesini kontrol edebilen bir mikroçip ile donatılmıştır, açık olduğunda 1 anlamına gelir ve kapalı olduğunda 0 anlamına gelir. Frekans çok hızlı olduğu için insan gözü bunu hiç algılayamaz ancak ışığa duyarlı sensör bu değişiklikleri alabilir. Bu şekilde, ikili veriler hızlı bir şekilde bir ışık sinyaline kodlanır ve etkin bir şekilde iletilir. Işık altındaki bilgisayar veya cep telefonu, özel bir alıcı cihaz aracılığıyla ışıktaki "Mors kodu" nu okuyabilir ve ardından iletişim kurabilir.
Görünür ışık iletişiminin çalışma prensibi
Herkes dikkat etmeli, Haas sadece Li-Fi'nin mucidi olarak kabul edilebilir Görünür ışık iletişiminin mucidi değildir.
Görünür ışık iletişimi 2000 civarında önerildi ve doğum yeri Japonya idi.
Görünür ışık iletişiminin gelişim geçmişine bir göz atalım:
2000 yılında Japon araştırmacılar, bilgilerin kablosuz iletimi için bir iletişim baz istasyonu olarak LED aydınlatmayı kullanan bir iç mekan iletişim sistemi önerdi ve simüle etti. Şu anda, optik iletişimin iletim hızı yalnızca Düzinelerce KB Her saniye.
2003 yılında Japonya, VLCC Visible Light Communication Alliance'ı kurdu ve kısa sürede uluslararası bir organizasyon haline geldi.
2008 yılında, görünür ışık iletişiminin en uzun iletim mesafesi 2000 metre idi ve iletim hızı, 1022 bit / sn .
Verici olarak LED trafik ışıklarını kullanan görünür ışık iletişim teknolojisi 2010 yılında, iletim hızı 4800 kb / sn Mesafe 300 metredir.
2010 yılında Almanya'daki Fraunhofer Enstitüsü ekibi iletişim oranını artırarak 513 Mb / sn , Bir dünya rekoru yaratmak.
2013 yılında Fudan Üniversitesi 3,75 Gb / sn Çevrimdışı veri aktarım hızı bir dünya rekoru kırdı.
2013'te İngiliz araştırmacılar çevrimdışı oranı şu şekilde güncelledi: 10 Gb / sn .
2015 yılında Çin, gerçek zamanlı iletişim oranını yükseltti 50 Gb / sn .
Yabancı basında çıkan haberlere göre, Oxford Üniversitesi'ndeki araştırmacılar 100 Gb / sn Görünür ışık iletişimi testi ve " Ultra paralel görünür ışık iletişimi ", hatta iletişim sisteminin en yüksek hızının ulaşabileceğini tahmin bile 3Tb / sn !
Oxford Üniversitesi'nde Görünür Işık İletişimi Araştırması
Aslında, görünür ışık iletişiminin doğuşu ve hızlı gelişimi, LED teknolojisinin patlamasından kaynaklanmaktadır.
Başlangıcından bu yana LED, her 10 yılda 20 kat daha yüksek parlaklık ve 100 kat daha düşük fiyatla gelişiyor, teknoloji olgunlaştı ve fonksiyonları sürekli iyileştirildi.
Bu nedenle, görünür ışık iletişimi de sürüşü yakaladı ve alev aldı.
Hıza ek olarak, görünür ışık iletişiminin birçok başka avantajı vardır.
İstatistiklere göre, Wi-Fi kablosuz bağlantısını destekleyen cihazların sayısı ulaşacak 1.7 milyar adet , Ancak ekipmanın daha da artmasıyla, 2025'te geleneksel RF (radyo frekansı) teknolojisine dayalı Wi-Fi ağları, ekipman bağlantı gereksinimlerini karşılayamayabilir.
Hücresel iletişim açısından, yalnızca Çin'de, mobil iletişim baz istasyonları neredeyse aynı 6 milyon , Enerjinin çoğu soğutma için kullanılır, verimlilik sadece % 5 .
LED ışık kaynağı farklı. Şu anda dünyada LED ampuller var Yaklaşık 40 milyar . Sadece bu LED ampullere bir mikroçip ekleyin ve sinyal vericilere dönüştürülebilirler.Yerleşen iletişim ağının ölçeği şaşırtıcı. Bunu yapmanın maliyeti, Wi-Fi bağlantı noktalarını dağıtmaktan çok daha düşüktür ve yeni altyapı oluşturmaya gerek yoktur.
Dahası, daha önce de belirtildiği gibi, radyo dalgalarının spektrum kaynakları giderek daha az hale geliyor ve ağ aşırı kalabalık hale geldi. Görünür ışık spektrumunun genişliği, radyo frekansı spektrumunun 10.000 katına ulaşır, bu da daha yüksek bir bant genişliği getirebileceği ve kullanılabilecek kaynakların da çok zengin olduğu anlamına gelir. Optik iletişim ile, yetersiz spektrum konusunda endişelenmenize gerek yoktur ve aynı zamanda kablosuz spektrum kaynaklarının küresel kıtlığını azaltabilir.
Ek olarak, görünür ışık insanlar için yeşil, ışınım yapmayan bir maddedir.
Bu nedenle, kablosuz iletişim aracı olarak ışığı kullanmak, insan gelişimi için daha sağlıklı ve daha arzu edilen bir yöndür. Aynı zamanda iletişim için ışık kullanmak enerji tüketimini azaltabilir, çünkü baz istasyonları gibi daha çevre dostu olan ek enerji tüketimi sağlamasına gerek yoktur.
Güvenlik de varsa bir avantajdır.Işık bloke edilirse görünür ışık iletişimi dışarı sızamaz. . .
Bununla birlikte, görünür ışık iletişimi Dezavantaj Aslında çok var.
Her şeyden önce, herkesin Li-Fi gibi şeyler hakkında düşünmesi gerekirdi, aşağı bağlantı hızını söylemekte sorun yok, yukarı bağlantı ne olacak? Telefonunuzda bir ampul var mı?
Ardından ortamdaki ışık kaynakları karışır. Kapalı bir odada kullanmak sorun değil, dışarıda olduğu zaman ışık kaynağı dağınıktır ve bu durum büyük ölçüde etkilenecektir.
Ayrıca mesafedir Görünür ışık iletişiminin hızı çok yüksek gibi görünse de laboratuar kısa mesafeler için ideal bir ortamda test edilir. Cep telefonunuzda ampulün yanında internete giremezsiniz. Biraz uzaklaşırsanız hız önemli ölçüde düşer. Üstelik arkanızı ışık kaynağına çevirir ve ışığı bloke ederseniz sinyal yoktur. . .
Sonuç olarak, görünür ışık iletişimi, teorik iletim hızı, yerleştirme, maliyet ve sıfır elektromanyetik radyasyon açısından geleneksel radyo frekansı iletişimini gerçekten "öldürür". Ancak doğal kusurları nedeniyle, kısa sürede Wi-Fi veya mobil iletişim baz istasyonlarının yerini almasını beklemek kesinlikle imkansızdır.
Dolayısıyla, görünür ışık iletişimi ve Li-Fi için hadi daha sabırlı olalım!
