no.llcitycouncil.org
Innovasjon

Li-Fi: Lysbasert trådløs teknologi 100 ganger raskere enn Wi-Fi

Li-Fi: Lysbasert trådløs teknologi 100 ganger raskere enn Wi-Fi



We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.


Li-Fi, eller Light Fidelity, er en interessant og spennende potensiell konkurrent til den trådløse veteranen, Wi-Fi. Ved å bruke lyspærer og solceller til å overføre data, kan dette "nye" alternativet ta markedet med storm, og hvem vet, lage Wi-Fi-historie. I den følgende guiden vil vi prøve å gi deg en oversikt over hva det er og hvordan det kan utkonkurrere forgjengeren.

Teorien om Li-Fi er faktisk ikke noe nytt, vi har brukt synlig lys til "data" -overføring siden tidenes morgen. Fra fysiske uttrykk til fyrtårn til semafor, vi er veldig kjent med bruken av synlig lys for kommunikasjon. Ja, selvfølgelig, dette var lavteknologiske applikasjoner, men det er viktig for oss å gi historisk sammenheng, problem? Det er klart at utviklingen av den digitale verden trengte en mer sofistikert tilnærming. Light Fidelity tilbyr endelig kombinasjonen av den gamle fortiden med den veldig moderne nåtid og fremtid.

Stopp deg inn for en vill tur inn i fremtiden for internettforbindelsen og behov for dataoverføring. Wi-Fi vi elsker deg, men hvis noe bedre kommer med, se opp! Forbered deg på å bli opplyst, ok billig, beklager!

Flott, så hva er Li-Fi?

Hvis Wi-Fi tilfeldig oppfinnelse i 1992 av den australske radioastronomen John O'Sullivan et al. ikke hadde skjedd, ville den moderne verden være et helt annet sted. De prøvde å oppdage eksploderende mini sorte hull, et eksperiment som til slutt mislyktes. Denne "feilen" har faktisk revolusjonert dataoverføringen for oss alle. Det er imidlertid ikke perfekt med sikkerhets- og tilkoblingsproblemer. Gå til side Wi-Fi, det er et nytt barn på blokken.

Li-Fi står for Light Fidelity og er en form for Visible Light Communications (VLC). Det foreslås som et system som gir trådløs kommunikasjon med svært høye dataoverføringshastigheter. Denne teknologien bruker vanlige LED-lys for å gi dataoverføring som kan skryte av hastigheter på 224 gigabit per sekund. Det tilsvarer rundt 18 filmer på 1,5 GB hver som blir lastet ned hvert eneste sekund. Ikke altfor dårlig.

Harald Haas, professor ved University of Edinburgh, skapte uttrykket under sin TED-tale i 2011. Han så for seg trådløse rutere som var i form av lyspærer. Fantastisk. Etter fire års forskning etablerte Haas selskapet pureLiFi i 2012 med målet "å være verdensledende innen synlig lyskommunikasjonsteknologi".

Siden 2013 ønsker light fidelity å sikre 82% sammensatt årlig vekst, det er ærlig talt utrolig. Det kan godt være verdt mer enn 6 milliarder dollar i året på dette tidspunktet.

[Bildekilde: Jacek Abramowicz via Pixabay]

Så hvordan fungerer det?

Som vi alle vet, bruker ulike eksisterende trådløse dataoverføringsteknologier forskjellige frekvenser på det elektromagnetiske spekteret. Wi-fi er et godt eksempel som bruker radiobølger, mens Li-Fi, hvis du ikke hadde gjettet, bruker synlig lys i stedet. Gitt dette krever teknologien en fotodetektor for å motta lyssignaler og en prosessor for å konvertere dataene til streambart innhold.

Siden de er halvledere, tillater lysdioder at den elektriske strømmen dyppes og dempes med ekstremt høye hastigheter. Dessuten kan det menneskelige øye ikke engang merke forskjellen. Det er tydelig at dette er utrolig viktig når det brukes til dataoverføring der data som mates inn i LED-pæren gjennom signalbehandling deretter kan legges inn i lysstrålen med høye hastigheter til den mottakende fotodetektoren (fotodiode). Disse små endringene i den raske neddempingen av pæren kan deretter konverteres av mottakeren til et nyttig digitalt signal.

VLC bruker synlig lys mellom 400 og 800 terahertz (THz) frekvenser. I virkeligheten fungerer det som en svært avansert Morse Code. De transmitterende lyskildene slås av og på, faktisk svake, i et bestemt mønster som videreformidler dataene som kan konverteres til et binært signal. Fordi lysdioder kan "flimre" ved høyere frekvenser enn det menneskelige øye kan oppdage.

Dette konverterte signalet kan deretter forstås som binære data som kan streames som nett-, video- og lydapplikasjoner som kjører på internettaktiverte enheter.

Harold Haas mener at den fremtidige distribusjonen av internettforbindelsesutstyr vil måtte leveres av energinøytrale enheter. Han mener at overføring og mottak av signaler også bør bruke eksisterende produktiv teknologi. Hans foreslåtte løsning er å skaffe dette via LED-pærer og solceller.

Fortell meg mer ...

Selv om LED-lys må være på for at teknologien skal fungere, kan LED-lampene dempes eller til og med slås av og på med veldig høye hastigheter. Som tidligere nevnt vil dette være umerkelig for det blotte menneskelige øye. Lysdioder kan også dempes så lavt at lyset som sendes ut er langt under det som det menneskelige øye kan oppdage. Dette vil fortsatt tillate nok lysgenerering til å overføre data. Direkte synsfelt er heller ikke helt nødvendig. Reflektert lys fra vegger og andre overflater vil fremdeles oppnå anstendige hastigheter på rundt 70 Mbit / s.

Den amerikanske føderale kommunikasjonskommisjonen har advart om en potensiell spektrumkrise for Wi-Fi. Det er med andre ord nær full kapasitet. Light Fidelity har derimot nesten ingen begrensninger på kapasiteten på det nåværende tidspunkt. Det synlige lysspekteret er 10.000 ganger større enn hele radiofrekvensspekteret, noe som er praktisk.

Light fidelity forventes å være rundt ti ganger billigere enn Wi-Fi hvis og når den er fullt utplassert.

Ikke noe nytt

Trådløs kommunikasjon ved hjelp av lys er ikke noe nytt. Røyksignaler har for eksempel blitt brukt til å kommunisere signaler i veldig lang tid. For ikke å nevne speil, fyrtårn, flagg eller andre metoder for kommunikasjonsteknikker for direkte syn. Napoleon dekket store deler av Europa med optiske telegrafer, ellers kjent som semaforen, for å overføre informasjon raskt. Alexander Graham Bell oppfant også fototelefonen, en enhet som brukte et speil for å videreformidle vibrasjoner forårsaket av tale over en lysstråle. Han betraktet dette som sin viktigste oppfinnelse.

De samlende prinsippene i eksemplene ovenfor og Li-Fi er avbrudd eller modulering av lyset for å bryte forståelige meldinger, som morsekode. Light fidelity bringer dette ganske enkelt inn i den moderne, digitale verdenen. Det vil også fjerne den irriterende komplikasjonen av menneskelig forstyrrelse i dataoverføring. Beklager, mine medmennesker, det er ikke noe personlig.

Hvem er hvem

Som du kan forestille deg, kjemper noen banebrytende oppstartsselskaper om fremtidig kontroll over dette nye markedet. For tiden er listen over selskaper som utvikler denne teknologien som følger (i ingen spesiell rekkefølge): -

- PureLiFi, som tidligere nevnt, er de hovedselskapet på dette feltet. De utvikler også Li-Fi-armaturer med det franske selskapet Lucibel.

- VLNComm er det viktigste oppstartsselskapet i USA. Disse gutta blir finansiert av US Department of Energy and National Science Foundation.

- OLEDComm er et fransk selskap som jobber med LiFi. De har noen produkter for innendørs posisjonering.

- LightPointe, som er mer kjent med gigabit Ethernet Free Space Optics og Hybrid Optical-Radio Bridges. Til tross for dette våger de seg inn i dette potensielle markedet.

- i2cat, som ligger i Barcelona, ​​Spania, kaster de også mye for å prøve å få dette til markedet.

- ByteLight, som nylig ble kjøpt av LED-produsenten Acuity Brands

- Nakagawa Lab, Japan

- Grunnleggende 6

- Velmenni

- Null1

- Axrtek

Qualcomm, GE, Panasonic, Philips, Samsung, OSRAM er bare noen få av de større selskapene som også har uttrykt interesse for denne teknologien. Hvilke av disse selskapene vil tåle tidstesten? Noen interessante tider fremover, så se på dette rommet.

Grensene for Wi-Fi

Den enorme forbrukernes etterspørsel etter trådløse data legger stort press på eksisterende Wi-Fi-teknologi. Wi-Fi, som vi er sikre på at du er klar over, bruker radio- og mikrobølgefrekvenser i det elektromagnetiske spekteret. Spesielt den eksponentielle veksten i mobile enheter vil trolig føre til at ti milliarder enheter krever bruk innen 2019. Dette vil kreve anslagsvis 35 quintillion (1018) byte med informasjon hver måned.

Dette er sannsynligvis ikke bærekraftig med dagens trådløse teknologi på grunn av frekvensbelastning og interferens. Det er usannsynlig at nåværende Wi-Fi-sendere og mobiltelefonnettverk kan tåle.

Det er et grunnleggende kommunikasjonsprinsipp at det eksisterer en maksimal dataoverføring som skalerer med tilgjengelig frekvensbåndbredde. Ettersom radiofrekvensspekteret er mye brukt og regulert, er det ganske enkelt ikke nok plass til å gi etterspørselen.

Li-Fi gir derfor et flott alternativ for å lindre dette "presset". Dette skyldes at lysfrekvenser er relativt underutnyttet. Hver side av denne delen av spekteret er tungt overbelastet ved sammenligning.

For tiden er det synlige lysspekteret stort, uutnyttet og generelt uregulert for kommunikasjon.

Er Li-Fi bedre enn Wi-Fi?

Muligheten for dataoverføringshastigheter på 224 gigabit per sekund etterlater tydelig Wi-Fi i støvet. Li-Fis eksklusive bruk av synlig lys kan imidlertid gi en potensiell fallgruve for dets fremtidige opptak.

Li-Fi kan ikke reise gjennom vegger, så for å kunne konkurrere med Wi-Fi og gi et stort område med tilkobling, må LED-pærer plasseres i hele bygningen. Disse pærene må også være på 24-7 for å gi den typen tilkobling som tilbys av Wi-Fi-rutere. Dette betyr åpenbart at lyspærene også må være på for å gi signalet.

Det er klart at der det er mangel på belysning, vil det være en svart flekk for Li-Fi-internettforbindelse. Li-Fi kan derfor ikke være aktuelt for offentlige nettverk.

Wi-Fi har potensielt en ny forbedring som kommer også, skriv inn Wi-Fi HaLow. Dette prosjektet hevder at det kan doble omfanget av tilkobling mens det også bruker mindre strøm. Wi-fi HaLow skal være perfekt for batteridrevne enheter som smartklokker og smarttelefoner. Det kan også vise seg å være veldig nyttig for "Internet of Things" -enheter som sensorer og smarte apper. "Tingenes internett" hvis det blir realisert, kan ha enorme implikasjoner for virksomhetslogistikk, forbrukerkomfort og til slutt ressursforvaltning. Her er en god oversiktsvideo for din fornøyelse.

De potensielle dataoverføringshastighetene til Li-Fi er imidlertid ikke noe å snuse på. Slike imponerende hastigheter vil muliggjøre raske dataoverføringshastigheter med enda flere enheter som kan koble til på en annen. Den korte rekkevidden av denne teknologien vil potensielt også gi større sikkerhet sammenlignet med Wi-Fi. Det rapporteres at de innebygde lysstrålene som reflekteres av gjenstander fremdeles kan gi 70 megabit per sekund. Hyggelig.

Se lyset

I motsetning til Wi-Fi, vil optisk kommunikasjon tillate godt begrenset dataoverføring innenfor veggene i et rom. Selv om dette i utgangspunktet kan synes å være en ulempe, kan det gi viktige fordeler for teknologien. Selv med vinduer i rommet, kan gardiner gi en fantastisk metode for å forhindre avlytter. Et lysarrangement i taket kan sende forskjellige signaler til forskjellige brukere samtidig. Senderkraft kan lokaliseres, brukes mer effektivt og vil ikke forstyrre tilstøtende Li-Fi-kilder.

Den komplette mangelen på radiofrekvensinterferens er også en annen fordel. Synlig lyskommunikasjon er egensikker. Det kan faktisk føre til slutten på at reisende trenger å slå av enheter under reisen. Hyggelig.

Jeg tar det som et kompliment

Vil Li-Fi erstatte Wi-Fi? Potensielt ikke.

Lysfidelitet vil sannsynligvis være bedre egnet for situasjoner der følsomme radiobølgekretser brukes. For eksempel fly, medisinsk utstyr og sykehus. Dette vil forbedre sikkerheten i disse situasjonene sterkt.

Noen forskere bemerker at eksisterende LED-pærer kan konverteres ved hjelp av en enkelt mikrochip og en-watt LED-pærer. Det antas at opptil fire datamaskiner kan koble til internett.

Wi-Fi har eksistert i noen tid nå, og våre hjem, kontorer og industribygg har blitt utstyrt med infrastruktur for Wi-Fi. Fullstendig fjerning og ombygging av light fidelity tech vil sannsynligvis være økonomisk umulig for de aller fleste mennesker.

Li-Fi for livet

pureLifi har allerede to produkter på markedet. Li-Flame Ceiling Unit for LED-lysarmaturer og Li-Flame Desktop Unit som kan kobles til en enhet via USB. Begge enhetene har som mål å gi lys og tilkobling i en enhet.

Den raske tilkoblingen som tilbys for dataoverføring, vil sannsynligvis være av stor interesse for bedrifter. Integrering av "Internet of Things" -enheter og Li-Fi burde tilby mange muligheter for forhandlere og andre virksomheter. En butikkeier kan for eksempel overføre data til flere kunders telefoner veldig raskt, trygt og eksternt.

Dubai, UAE-baserte teleoperatører Du og Zero1 tester det felt. Du hevder at tester hittil har vært vellykkede med å tilby internett-, lyd- og videostreaming. Det er også testet i Tallinn, Estland. Rapporter indikerer at dataoverføring på 1 GB per sekund ble oppnådd. Det er rundt 100 ganger raskere enn dagens gjennomsnittlige Wi-Fi-hastigheter.

"Vi gjør noen få pilotprosjekter innen forskjellige bransjer der vi kan bruke VLC (synlig lyskommunikasjon) -teknologi," sa Deepak Solanki, administrerende direktør i det estiske teknologiselskapet Velmenni.

"For øyeblikket har vi designet en smart belysningsløsning for et industrielt miljø der datakommunikasjonen skjer gjennom lys. Vi gjør også et pilotprosjekt med en privat klient der vi setter opp et Li-Fi-nettverk for å få tilgang til Internett på kontoret deres. rom."

Det ryktes også at Apple kan vurdere å bygge inn Li-Fi-kapasitet i fremtidige iPhones. Dette ble oppdaget av en Twitter-bruker som fant at innenfor iOS 9.1-oppdateringskoden var det referanser til "LiFiCapability". Et tydelig hint om at denne teknologien godt kan integreres i fremtidige Apple-enheter.

Fremtiden er lys

Ser du hva jeg gjorde der? Å, glem det, tøff publikum. Denne nye teknologien har potensial til å gi billig trådløs internettforbindelse mer lokalisert og sikker, som tidligere nevnt. Selv om lys ikke kan bevege seg gjennom vegger, kan dette faktisk være gunstig fra et sikkerhets- og personvernperspektiv.

Den raskeste hastigheten som tidligere ble oppnådd ved bruk av Li-Fi var i oktober 2014, da et team av forskere fra universitetene i Oxford, Edinburgh, St. Andrews og Strathclyde som arbeidet med Ultra-Parallel Visible Light Communications Project nådde overføringshastigheter på 10,5 Gbps via rødt blågrønne lysdioder.

På TED-foredraget sa Harold Haas "Vi har infrastrukturen der," mens han demonstrerte sin tekniske. "Vi kan bruke dem til kommunikasjon."

"Alt vi trenger å gjøre er å plassere en liten mikrochip til alle potensielle belysningsenheter, og dette vil da kombinere to grunnleggende funksjoner: belysning og trådløs dataoverføring.

"I fremtiden vil vi ikke bare ha 14 milliarder lyspærer, vi kan ha 14 milliarder Li-Fi distribuert over hele verden for en renere, grønnere og enda lysere fremtid."

Fordeler

Hvis du så på videoen ovenfor, vil du sette pris på potensialet for denne teknologien. Wi-Fi kan til tider lide av alvorlige forstyrrelser for signaloverføring. Kombinasjonen av kunstig lys og solceller for overføring, mottakelse og konvertering av elektromagnetisk teknologi for å overføre digitale signaler har et utrolig potensial. Virkelig interessant, selv om solcellen delvis er skjult, vil den fremdeles fungere. Du trenger ikke en stor del av cellen som er utsatt for å overføre data, noe som er nyttig.

Forslaget om å bruke eksisterende "off the shelf" -teknologi for å skape sammenkobling mellom pære og mottaker vil også være av stor interesse for både bedrifter og private forbrukere. Valget av teknologi med lavt energiforbruk som lysdioder og solceller vil også være en stor fordel for fremtiden for denne teknologien. Denne typen lateral tenkning er akkurat den typen løsning som sannsynligvis vil eksplodere når det gjelder selve markedet.

Li-Fi gir potensialet for: -

- Forbedret trådløs infrastruktur ved å tilby flere lag med små celler, kalt "attocells"

- Denne teknologien vil også unngå radiofrekvensspektrumknusing med tanke på utnyttelse av det synlige spekteret

- Som tidligere nevnt er det potensiale for svært høye dataoverføringshastigheter (kanskje 10,5 Gbps +)

- Li-fi vil muliggjøre bedre tilkobling for Internett av enheter

- Mye større sikkerhet og redusert avlytting av signaler sammenlignet med Wi-Fi

- Bruk av energieffektiv teknologi til kommunikasjon og belysning er av stor interesse

- For de som er bekymret for helserisikoen ved Wi-Fi, bør Li-Fi forhindre slike bekymringer

Sammendrag

Den potensielle anvendelsen av denne teknologien er faktisk ganske spennende. Wi-Fi-båndbredder blir mettede, sterkt regulerte og de forstyrrer sensitivt utstyr. Dette er dessverre bestemte begrensninger for denne flotte teknologien.

Li-Fi har absolutt kanten for hyppige flygere, og vi kan virkelig se at Light Fidelity starter i passasjerfly, sykehus etc.

Menneskets geniale fortid bruker lys for å gi kommunikasjonsmidler, er tatt til neste nivå med denne teknologien. Den uunngåelige kombinasjonen av den digitale verden med prinsippet om lysmanipulering for å overføre informasjon ser ut til å være en naturlig utvikling av trådløs kommunikasjon.

Utnyttelsen av eksisterende lavenergiteknologi for å tillate implementering av denne teknologien er også et stort pluss. Med LED-belysning som vokser i popularitet, er Li-Fi et åpenbart potensielt tillegg for fremtidig lysdesign i bygninger. De imponerende dataoverføringshastighetene og den åpenbare sikkerheten vil absolutt være av interesse for både bedrifter og private borgere.

Det vil være interessant å se fremtidige datamaskin- og smarttelefondesignendringer for å dra nytte av denne teknologien. Kanskje vi endelig får se solcellepaneladefunksjoner med kombinerte Li-Fi-tilkoblingsceller? Hvem vet. I utgangspunktet er det mulig at tilkobling blir levert med eksterne tilbehørsenheter.

Det er usannsynlig at Li-Fi vil erstatte Wi-Fi helt gitt den omfattende infrastrukturen rundt oss. Men Li-Fi vil absolutt ha eksklusiv tilstedeværelse for datasikkerhetskrav eller i gamle bygninger med veldig tykke vegger for å avbryte Wi-Fi-signaler. Vi kan absolutt se at dette blir veldig populært i områder med eldre bygninger i Europa og USA.

Fremtiden ser lys ut for dette nye barnet på blokken, se på dette rommet.

Kilder:TechWorld, ScienceAlert, IndustryTap

[Redigert: Utvalgt bildekilde: Frank Jones via Flickr]

SE OGSÅ: 35 oppfinnelser som endret verden


Se videoen: Forget Wi-Fi, Li-Fi is the Next Form of Wireless Internet