Technoleg Li-Fi (LED Rhyngrwyd hynod o gyflym): Trosolwg, disgrifiad, dyfais a rhagolygon

Li-Fi - technoleg trosglwyddo data newydd a fydd yn chwyldroi y busnes yn y dyfodol, gan greu cyfleoedd aeddfed ar gyfer eu defnyddio heddiw, ac yn paratoi i ddod yn ddiwydiant biliynau a biliynau-doler erbyn 2022. Ar hyn o bryd yn cael eu datblygu i gyflawni cyflymder 1Gbit / s, a fydd yn rhagori ar y perfformiad band eang cyflym iawn.

golau gwybodaeth

Mae'r term Li-Fi ei ddyfeisio gan yr Athro Haraldom Haasom ac yn dynodi dull o ddarlledu gwybodaeth gan ddefnyddio golau sy'n galluogi cyflym cyfathrebu symudol bi-cyfeiriadol, fel Wi-Fi. Gellir ei ddefnyddio ar gyfer dadlwytho rhwydweithiau presennol yn gweithredu ar amleddau radio, yn ogystal ag i gynyddu eu gallu.

Ar gyfer cysylltiad tra chyflym gan ddefnyddio'r rhan weladwy o'r sbectrwm electromagnetig. Mae hyn yn gwahaniaethu dechnoleg hon o ffurf sefydledig o gyfathrebu di-wifr fel Wi-Fi, yn amledd draddodiadol gysylltiedig.

Mae'r data Li-Fi yn cael ei drosglwyddo fodiwleiddio dwysedd golau a dderbynnir photodetector a drawsnewid yn signal trydanol. Modiwleiddio yn cael ei berfformio yn y fath fodd nad yw'r llygad dynol yn ei weld.

Technoleg Li-Fi cyflym cyfathrebu optegol yn cyfeirio at y categori cyfathrebu di-wifr, a oedd yn ychwanegol at golau gweladwy, gan gynnwys is-goch ac uwchfioled. Mae ei natur unigryw yn gorwedd yn y defnydd o'r system goleuo presennol.

Li Fi - Superfast Rhyngrwyd LED

Pan fydd cerrynt uniongyrchol yn cael ei gyflenwi i LED-lamp, mae'n allyrru llif cyson o ffotonau o olau gweladwy. Drwy leihau neu gynyddu disgleirdeb y presennol hefyd yn newid. Ers LED-lampau yn cael eu dyfeisiau lled-ddargludyddion, cerrynt, ac felly, gall yr allbwn optegol yn cael ei fodiwleiddio ar gyflymder uchel iawn. Gellir ei mabwysiadu photodetector a'u newid yn ôl i mewn cerrynt trydanol. modiwleiddio disgleirdeb yn sylwi i'r llygad dynol ac mor gyfleus â radio. Gan ddefnyddio'r dechneg hon, lamp LED gallu trosglwyddo gwybodaeth ar gyflymder uchel.

RF cyfathrebu yn gofyn circuitry, antena a derbynyddion cymhleth, tra Li-Fi-dechnoleg yn llawer haws. Mae'n defnyddio technegau modiwleiddio uniongyrchol, megis y rhai sy'n ymwneud â dyfeisiau cyfathrebu isgoch cost isel - rheoli o bell. Mae'r defnydd o gyfathrebu is-goch yn gyfyngedig oherwydd gofynion y safonau llygaid iechyd diogelwch tra bod y LED-lampau yn cael dwysedd uchel o'r glow a dangos cyflymder mawr.

Golau neu radio?

Gall Li-Fi droi'r lamp i mewn i un pwynt mynediad di-wifr drwy gydweddiad â llwybrydd Wi-Fi.

Yn y cyfathrebu confensiynol gan ddefnyddio amleddau radio, ond mae eu rhif yn gyfyngedig iawn. Dyfeisiau - cyfrifiaduron, gliniaduron, argraffwyr, setiau teledu smart, smartphones a thabledi - rhaid cystadlu am led band. Mae ymddangosiad mwy a mwy o bethau, gan ddefnyddio Wi-Fi, er enghraifft, oergelloedd, gwylio, camerâu, ffonau gell, yn achosi oedi a lleihau'r gyfradd data. technoleg Li-Fi-amledd yn defnyddio tonnau golau, sy'n 10 000 gwaith yn fwy na'r amledd radio.

tonnau radio yn creu ymyrraeth electromagnetig sy'n ymyrryd â offerynnau awyrennau ac offer, ysbyty a allai fod yn beryglus mewn diwydiannau megis ynni niwclear, olew drilio a ffynhonnau nwy. Li-Fi yn defnyddio golau, yn gynhenid ddiogel ac nid yw'n cynhyrchu ymyrraeth electromagnetig.

tonnau radio yn mynd drwy waliau a nenfydau. Nid Golau wneud. Mae hyn yn y gwahaniaeth rhwng diogelu data Wi-Fi a Li-Fi. Hacker, y tu allan i'r planhigyn, gallu cysylltu ar y radio y tu mewn. Mae data a drosglwyddir ar Li-Fi, nid oes ond ar gael os yw'r golau yn tywynnu.

Safon Wi-Fi 802.11a / g yn darparu cyflymderau trosglwyddo hyd at 54 Mbit / s, a gall y gwerth hwn yn cael ei gynyddu hyd at 1 Gbit / s. Mae Prifysgol Caeredin eisoes wedi cyrraedd 3 Gb / s yn unlliw. Gall lliw llawn RGB LED-trosglwyddo hyd at 9 Gbit / s.

Rhyngrwyd bylbiau Li-Fi

Datblygiad y dechnoleg hon wedi cyfrannu at gynnydd sydyn yn y defnydd o LEDs at ddibenion goleuo.

Li-Fi yw'r gorau addas ar gyfer downloads fideo a sain, digwyddiadau byw, ac yn y blaen .. Mae'r tasgau hyn yn gwneud gofynion uchel ar y lled band y sianeli mewnbwn, ond mae angen pŵer sy'n mynd allan lleiafswm. Felly, mae'n rhyddhau y rhan fwyaf o'r traffig ar y Rhyngrwyd y sianeli amledd radio sy'n bodoli eisoes, ehangu posibiliadau symudol a Wi-Fi.

Golau Rhyngrwyd Li-Fi yn cael ei ddefnyddio mewn amrywiaeth o feysydd:

• Eithrio o amleddau radio: Gall rhwydweithiau cellog llwythi brig yn cael ei symud i Li-Fi. Mae hyn yn arbennig o effeithiol ar y sianeli cyfathrebu mewnbwn lle tagfeydd yn digwydd amlaf.
• goleuadau Smart: Gall unrhyw oleuadau preifat neu gyhoeddus, gan gynnwys lampau stryd yn cael ei ddefnyddio fel pwyntiau mynediad o Li-Fi, gyda'r un isadeiledd, yn golygu cyfathrebu a synwyryddion.
• Cysylltiad Symudol: Gall gliniaduron, smartphones, tabledi a dyfeisiau symudol eraill yn cael eu cysylltu yn uniongyrchol gan ddefnyddio Li-Fi. pellter cerdded yn darparu ardderchog ac yn cyfathrebu a ddiogelir.
• cynhyrchu Peryglus: Li-Fi-dechnoleg yn ddewis diogel i ymyrraeth electromagnetig o gyfathrebu amledd radio ar wrthrychau megis pyllau, planhigion petrocemegol.
• Meddygaeth ac iechyd: nid yw'r golau yn cynhyrchu ymyrraeth electromagnetig, ac felly nid yw'n ymyrryd â chyfarpar meddygol, ac nid ydynt yn dod i gysylltiad â sganwyr MRI.
• Hedfan: Gall Li-Fi yn cael ei ddefnyddio ar gyfer colli pwysau, lleihau hyd gwifrau a mwy o hyblygrwydd yn y lleoliad y seddi o offer y teithwyr lle mae'r LED-lampau wedi cael eu gosod. system adloniant ar fwrdd y gallu i gynnal a rhyngweithio gyda dyfeisiau symudol o deithwyr.
• Cyfathrebu o dan y dŵr: oherwydd y amsugno cryf o ddefnydd amledd signal mewn dŵr yn anymarferol. tonnau acwstig yn cael trwybwn isel iawn ac aflonyddu mamaliaid morol. Li-Fi-dechnoleg yn cynnig ateb ar gyfer cyfathrebu byr-range.
• Cerbydau a Thrafnidiaeth: goleuadau blaen a gynhyrchwyd eisoes, goleuadau gynffon, goleuadau stryd, arwyddion a goleuadau traffig sy'n defnyddio LED-lampau. Mae hyn yn galluogi cyfathrebu rhwng cerbydau a'r seilwaith ffyrdd yn y systemau diogelwch a rheoli traffig.
• Precision, gwasanaethau gwybodaeth lleol, megis hysbysebu a mordwyo, sy'n caniatáu i dderbyn gwybodaeth sy'n gysylltiedig â lleoliad ac amser penodol.
• Teganau: LED yn cael eu defnyddio mewn llawer o deganau y gellir eu defnyddio ar gyfer cyfathrebu cost isel rhwng teganau rhyngweithiol.

Datblygwr prototeip

Li-1af galluogi cwsmeriaid i ddatblygu'n gyflym a cheisiadau prawf Li-Fi. Mae'r ddyfais yn cefnogi cyfathrebu deublyg llawn gyda'r gallu o 11.5 Mbit / s ar bellter o 3 m, tra'n darparu digon o oleuadau ar eich bwrdd gwaith. bellter Mae gweithio yn dibynnu yn unig ar y cryfder y ffynhonnell golau. Mae'r ddyfais yn cynnig cysylltiad di-wifr diogel syml i'r rhwydwaith, ynghyd â LED-goleuadau.

Li-1af sefydlwyd fel canolfan ar gyfer prosiectau peilot, Li-Fi datblygwyr.

Mae'r cynnyrch masnachol cyntaf

Roedd Li-Fflam dangos yn gyhoeddus yn y Gyngres Byd Symudol yn Barcelona Mawrth 2016. Mae'r ddyfais yn cynrychioli y genhedlaeth nesaf o rhwydwaith di-wifr cyflymder uchel cyntaf y byd ar sail y golau gweladwy. Technoleg Li-Fflam yn cefnogi dwysedd data sylweddol uwch na'r atebion gorau Wi-Fi, ac mae ei cynhenid Mae diogelwch tynnu ymyrraeth diangen o'r tu allan. Yn ogystal, mae'r cyfuniad o olau gyda seilwaith cyfathrebu di-wifr yn sylweddol symleiddio ac yn lleihau defnydd o ynni.

Li-Fflam yn darparu:

• cyfathrebu hanner-dwplecs o 10 Mbit / s ar bellter o 3 m gyda lampau safonol;
• hygludedd llawn (uned bwrdd gwaith symudol gyda batri) gyda chyfradd data uchel oherwydd osod trwchus o AP Li-Fi;
• sicrhau cyfathrebu di-wifr yn yr ystafell, sy'n dileu'r risg o signal gollwng;
• aml-ddefnyddiwr pwynt mynediad, gan roi mwy o led band ar gyfer pob defnyddiwr;
• sicrhau cyfathrebu di-wifr mewn amgylcheddau lle mae amleddau radio yn annymunol neu ddim ar gael;
• hyblygrwydd yn y dyluniad o rwydweithiau cyfathrebu;
• ehangu'r ystod o gymwysiadau cyfathrebu di-wifr;
• arbedion mewn goleuadau a thelathrebu offer oherwydd y defnydd o seilwaith sengl.

Uned Nenfwd:

• Data a phŵer yn cael ei gyflenwi drwy Ethernet-porthladd safonol.
• Hawdd gosod.
• Mae'n cael ei gysylltu â'r LED-lamp, celloedd atto-ffurfio.
• mynediad lluosog.
• pontio llyfn rhwng y pwyntiau mynediad.

Uned Tabl:

• Cysylltiad i'r ddyfais cleient drwy USB-porthladd.
• 10 Mbit / s uplink i'r y rhan isgoch y nenfwd.
• Gall transceiver pen troi yn cael ei addasu gan y defnyddiwr.
• bŵer batri a hygludedd.

Y cyflymaf, lleiaf a mwyaf gwarchodedig

LiFi-X yw datblygu system Li-Fflam. Mae'n caniatáu i chi i ddefnyddio rhwydwaith llawn ac, yn wahanol i gynhyrchion sy'n bodoli eisoes, cefnogi mynediad lluosog, crwydro, symudedd llawn, at yr un hawdd i'w defnyddio. Mae'n wahanol i'r fersiwn blaenorol y cyfathrebu ddwplecs lawn ar gyflymder o 40 Mbit / s yn y symudedd sy'n mynd allan a'r cyfeiriad mewnbwn, ac yn gyflawn a ddarperir gan y 'n gludadwy USB-orsaf.

Mae'r pwynt mynediad LiFi-X:

• Pŵer dros PoE neu PLC.
• Hawdd gosod.
• Cysylltiad i'r LED-lampau i ffurfio atto-gell.
• mynediad lluosog.
• newid esmwyth rhwng pwyntiau mynediad.

Gorsaf LiFi-X:

• USB 2.0.

llenyddiaeth

Llyfrau gan dechnoleg Li-Fi, er gwaethaf ei newydd-deb, nid yn anghyffredin, fodd bynnag, ar gyfer y rhan fwyaf nad ydynt yn cael eu cyfieithu i'r Rwsieg. Dyma rai ohonyn nhw:

• Arnon, Shlomi. cyfathrebu golau gweladwy. Caergrawnt, Y Deyrnas Unedig: Cambridge University Press, 2015. Print.
• Dimitrov, Svilen, a Harald Haas. Egwyddorion cyfathrebu golau LED: tuag at rwydwaith Li-Fi. Caergrawnt: Gwasg Prifysgol Caergrawnt, 2015. Print.
• Ghassemlooy, Zabih, W Popoola, ac S Rajbhandari. system gyfathrebu di-wifr optegol a modelu sianel gyda Matlab. Boca Raton, FL: CRC Press, 2013. Print.

Llyfrau ar gael yn y siop ar-lein Amazon.