Technologia nie stoi w miejscu, a standardy bezprzewodowej transmisji danych, które zostały wynalezione nie tak dawno temu, stopniowo tracą na znaczeniu lub schodzą na dalszy plan. Na przykład już dziś rozwijana jest technologia bezprzewodowego przesyłania danych za pomocą technologii Li-Fi (Light Fidelity). Czym jest ta technologia i jak działa, postaramy się dziś zrozumieć.
Bezprzewodowa transmisja danych za pomocą światła. Port podczerwieni 2.0?
Kilkanaście lat temu przesyłaliśmy obrazy i muzykę przez port podczerwieni w telefonach komórkowych. Był to rodzaj bezprzewodowego przesyłania danych, który powstał wcześniej niż Bluebooth i Wi-Fi, ale działał na zasadzie niewidocznego dla oka promieniowania podczerwonego. Główną wadą tej technologii była mała szybkość przesyłania danych oraz bezpośrednie połączenie między nadajnikiem a odbiornikiem. Można jednak powiedzieć, że technologia ta dała początek rozwojowi technologii bezprzewodowej transmisji danych.
Infrared Data Association
Kolejną technologią bezprzewodowej transmisji światła, która jest rozwijana i udoskonalana do dziś, jest Li-Fi. Dzięki tej technologii możemy na nowo zdefiniować rolę samego światła. Wyobraź sobie czasy, gdy każda żarówka w Twoim domu będzie źródłem Internetu. Wyobraź sobie scenariusz, w którym po staniu pod żarówką przez minutę pobierasz około 5 filmów w jakości HD. Pewnie powiesz, że to nierealne… Ale spróbujmy wymyślić i zrozumieć, jak wykorzystać żarówkę do przesyłania danych.
Li-Fi (Light Fidelity) to dość młoda technologia. Za jego twórcę uważa się niemieckiego fizyka Haralda Haasa, który w 2011 roku wykorzystał lampę LED jako router. W warunkach laboratoryjnych udało mu się osiągnąć prędkość transmisji 224 Gb/s. Taka szybkość umożliwia na przykład pobranie 18 filmów o objętości 1,5 GB lub nawet 50 000 zdjęć w ciągu jednej sekundy! Pomysł został zrealizowany dzięki technologii VLC (Visible Light Communication), która pozwala źródłu światła nie tylko pełnić funkcję oświetlenia, ale także przesyłać informacje. Transfer danych jest realizowany przez diody LED, których nanosekundowe migotanie jest niewidoczne dla ludzkiego oka. Do diod LED jest doprowadzany prąd stały w celu ich oświetlenia. Optyczny sygnał wyjściowy może być zmieniany z bardzo dużą szybkością przez szybką zmianę prądu wejściowego. Działa to w następujący sposób: gdy dioda LED świeci się, przekazywana jest „1”, a gdy jest zgaszona, przekazywane jest „0”.
Koncepcja Li-Fi
Pojęcie Li-Fi odnosi się do szybkich zmian jasności światła emitowanego przez diodę LED, które są niewidoczne dla ludzkiego oka. Li-Fi cieszy się obecnie dużym zainteresowaniem, ponieważ wykorzystuje szeroki zakres częstotliwości i długości fal, od podczerwieni do światła widzialnego i aż do ultrafioletu, w tym gigabitowe prędkości komunikacji dla małych, średnich i dużych odległości w celu przesyłania danych.
Konsorcjum Li-Fi uważa, że dzięki tej optycznej technologii bezprzewodowej można osiągnąć prędkości przekraczające 10 Gbit/s. Z tych wszystkich powodów w bardzo krótkim czasie słowo to szybko weszło do języka potocznego jako natychmiast rozpoznawalna alternatywa dla Wi-Fi. Li-Fi może być technologią przyszłości, w której dane z laptopów, smartfonów i tabletów są przesyłane za pomocą światła w pomieszczeniu. W związku z tym Li-Fi jest podzbiorem komunikacji w świetle widzialnym i optycznej komunikacji bezprzewodowej.
Warto jednak zdawać sobie sprawę, że światło rozchodzi się na niewielkim obszarze, co oznacza, że Li-Fi przestaje działać po zniknięciu źródła światła. Naukowcy i twórcy tej technologii podają, że działa ona w odległości do 10 m od źródła (należy pamiętać, że dzieje się to w dobrych warunkach).
Rozwój technologii transmisji danych Li-Fi
W dzisiejszej erze technologii bezpieczeństwo jest priorytetem dla wszystkich technologii. Li-Fi kładzie nacisk na bezpieczeństwo, ponieważ światło nie może przenikać przez ściany, a zatem dane są chronione. Li-Fi wykorzystuje cyfrowy kod binarny w procesie transmisji danych, a transmisja cyfrowa jest uważana za jeden z bezpiecznych sposobów wymiany informacji. Li-Fi jest przydatne w technice naukowej ze względu na dużą gęstość, ponieważ spektrum światła jest większe niż spektrum fal radiowych. Li-Fi charakteryzuje się dużą szerokością pasma, która jest prawie 10 000 razy większa niż w przypadku fal radiowych.
Każdy wynalazek, aby został zaakceptowany przez ogół społeczeństwa na rynku, musi być łatwy w obsłudze, mieć dobre parametry użytkowe i rozsądną cenę.
Li-Fi spełnia tę potrzebę, ponieważ jako medium transmisyjne wykorzystuje światło, jest więc tanie i wydajne, choć jego początkowa instalacja wymaga pewnych nakładów, ale dalsza konserwacja jest tańsza niż w przypadku transmisji za pomocą fal radiowych. W technologii Li-Fi zużycie energii jest bardzo niskie, ponieważ światło jest jedynym odbiornikiem energii elektrycznej. Li-Fi eliminuje również wpływ fal radiowych na zdrowie, a ponadto w procesie transmisji Li-Fi wykorzystuje światło widzialne, które nie jest szkodliwe w kontekście problemów zdrowotnych. Można więc powiedzieć, że korzyści płynące z Li-Fi są ogromne.