Li-Fi – передача данных посредством света

Что можно ждать от современной светодиодной лампочки? Поддержку диммирования, изменение цвета (RGB), 3D-эффект? А что если использовать свет лампочки в качестве источника интернета? Фантастика? Но обо всем по порядку.

Дело в том, что традиционные беспроводные способы передачи данных: 3G, LTE, Wi-Fi используют радиочастотный диапазон, главными недостатками которого являются:

• Электромагнитные помехи
• Ограничение пропускной способности

На смену данным технологиям приходит новая – передача данных посредством… света! Встречайте – технология ближайшего будущего - Li-Fi 

(Light Fidelity) -это двунаправленная, высокоскоростная беспроводная коммуникационная технология. Впервые представлена профессором Гаральдом Гаасом (Harald Haas) в 2011 году. Технология Li-Fi является разновидностью VLC (Visible Light Communication) использует свет в качестве передатчика информации.

Постоянный ток, проходя через светодиод вызывает излучение непрерывного потока протонов, выдающего видимое свечение. Изменение светового потока вызывает соответствующее изменение интенсивности.

Передача данных реализуется путем мерцания светодиода с высокой частотой, незаметной для человеческого глаза (млс).

Цифровой способ позволяет достигать скорости передачи данных – порядка 1 Гб/с, что намного превышает возможности Wi-fi соединений.

Составляющие системы

Для того чтобы осуществить коммуникацию необходим светодиодный источник излучения, специальный драйвер и приемник с фотодатчиком, переводящий световое излучение в электрические импульсы.

Cравнениe c Wi-Fi

Технологии Li-Fi и Wi-Fi используют один и тот же протокол IEEE 802.11. Однако Li-Fi использует электромагнитные волны видимого света. Благодаря чему, новая технология имеет преимущество, так как обладает более широкой полосой пропускания.

Поскольку Wi-Fi работает на электромагнитных радиоволнах, большое количество подключенных пользователей могут создавать помехи при соединении и существенно замедлять скорость передачи (подобную ситуация складывается в зонах свободного Wi-Fi , например, в общественном транспорте)

По прогнозам к 2020 году на каждого пользователя будет приходиться примерно три сетевых устройства (это порядка 20,8 млрд. подключений) При использовании одинаковых частот Wi-Fi, в сети возникнут помехи, что отразится на скорости передачи данных.

Преимущества

• Большая скорость передачи данных
• Объединение системы освещения и передачи данных.
• Видимый свет не создает помехи для других электромагнитных устройств (можно использовать на борту самолёта или в медицинских учреждениях со сканерами МРТ)

Недостатки

• Необходима прямая видимость между приемником и передатчиком – луч света не может проникать сквозь непрозрачные объекты (стены, перегородки), дальность передачи ограничена 10 м.
• На солнечном свету, при яркой засветке возможны сбои и ошибки в работе.

Перспективы развития

Компаниия Oledcomm недавно презентовала смартфон использующий Li-Fi сенсор вместо фронтальной камеры, который позволяет просматривать на экране видеоролики и изображения, находясь рядом со светодиодными источниками. 

Та же компания представила внешний Li-Fi-модуль, подключаемый к смартфону через 3.5 разъем.

В ближайшем будущим компания Oledcomm планирует запустить производство подобных смартфонов в промышленном масштабе.

Конечно пока не идет речь о коммерческом запуске Li-Fi. Скорее всего обе технологии будут использоваться параллельно, дополняя друг друга. Например, там, где используется светодиодное освещение может применяться технология Li-Fi (общественный транспорт, выставочные залы, офисные пространства, кафе и т.п.) На открытых пространствах, вследствие большой засветки, а также при передаче данных на большие расстояния целесообразней применять Wi-Fi.