Hãy nhìn xung quanh ngôi nhà của bạn và cho chúng tôi biết một điểm chung mà bạn thấy ở hầu hết các thiết bị điện và điện tử của mình? Kết nối Internet. Đúng! Điều gì sẽ xảy ra nếu chúng tôi nói giống như mạng di động và bộ định tuyến Wi-Fi của bạn, chúng tôi cũng có thể sử dụng các đèn LED đó để liên lạc! Đừng tin tôi? Chà, đó là một kỹ thuật tuyệt vời!
Chúng ta chỉ có thể nói rằng có thêm một loại giao tiếp được thêm vào danh sách các loại giao tiếp. Nói chính xác là một bộ phận trong Danh mục Truyền thông Không dây Quang học. Điều này bao gồm tất cả các loại giao tiếp quang không sử dụng cáp quang.
Cũng nên đọc: 21 Công nghệ lớn của thập kỷ tới – Phần 1
Truyền dữ liệu hoặc giao tiếp bằng đèn LED được gọi là Giao tiếp bằng ánh sáng nhìn thấy được. Khi chúng ta nói về VLC, nó được gọi là nguồn chiếu sáng được sử dụng để gửi dữ liệu bằng cách bật tắt đèn với tốc độ lớn mà mắt thường không thể phát hiện được nhưng máy dò ảnh có thể phát hiện ra điều đó.
VLC =Chiếu sáng + Giao tiếp
Các thuật ngữ khác tương tự với VLC là
- Giao tiếp quang trong không gian tự do – Phương thức giao tiếp này cũng tương tự như VLC nhưng không bị hạn chế đối với ánh sáng khả kiến. Vì vậy, tia cực tím và tia hồng ngoại cũng thuộc danh mục FSO. Ngoài ra, không có yêu cầu chiếu sáng đối với FSO và do đó, điều này có xu hướng được sử dụng trong các chùm ánh sáng tập trung hẹp cho các ứng dụng như liên kết thông tin liên lạc giữa các tòa nhà.
- Li-Fi – Đây là một thuật ngữ được sử dụng để mô tả VLC tốc độ cao trong các tình huống ứng dụng cũng sử dụng Wi-Fi ban đêm. Giao tiếp Li-Fi tương tự như giao tiếp Wi-Fi với điểm khác biệt là Li-Fi sử dụng ánh sáng khả kiến để truyền trong khi Wi-Fi sử dụng sóng vô tuyến để truyền.
Định nghĩa
LiFi là dạng viết tắt của Light Fidelity. Đó là hệ thống Truyền thông ánh sáng nhìn thấy (VLC) là công nghệ mạng quang học không dây sử dụng đi-ốt phát quang để truyền dữ liệu.
LiFi được thiết kế để sử dụng bóng đèn LED tương tự như bóng đèn tiết kiệm năng lượng mà chúng ta sử dụng trong nhà và văn phòng. Những bóng đèn LED này không chỉ giúp truyền dữ liệu mà còn tăng tốc độ lên tới 224 gigabit/giây.
Hãy tưởng tượng một đèn flash mà bạn có thể sử dụng để gửi tín hiệu mã Morse. Khi được vận hành thủ công, dữ liệu này đang gửi bằng tín hiệu ánh sáng, nhưng vì nó nhấp nháy tắt và bật nên nó không thể được coi là nguồn chiếu sáng hữu ích. Bây giờ hãy tưởng tượng rằng đèn flash được bật và tắt cực kỳ nhanh chóng thông qua máy tính, sau đó chúng ta không thể xem dữ liệu và đèn flash dường như phát ra ánh sáng liên tục, vì vậy bây giờ chúng ta có ánh sáng và giao tiếp và điều này phù hợp với định nghĩa của chúng ta về VLC.
Cũng nên đọc: Phát điện từ tinh thể áp điện
Đang hoạt động
Hoạt động của hệ thống này rất đơn giản. Việc truyền được thực hiện chỉ bằng cách bật và tắt đèn LED theo mẫu để xác định dữ liệu. Việc chuyển đổi nhanh chóng này không thể nhận thấy bằng mắt người.
Một hệ thống Li-FI hoặc VLC đơn giản có hai thành phần đủ điều kiện:
- Ít nhất một thiết bị có đi-ốt quang có thể nhận tín hiệu ánh sáng
- Một nguồn sáng được trang bị bộ xử lý tín hiệu.
Hãy xét một bóng đèn bình thường, khi đặt một dòng điện không đổi vào nó, một luồng photon không đổi được phát ra từ bóng đèn được coi là ánh sáng khả kiến. Nếu dòng điện thay đổi chậm thì cường độ đầu ra của ánh sáng mờ dần lên và xuống. Bóng đèn LED là thiết bị bán dẫn, dòng điện và do đó là đầu ra quang học có thể được điều chế ở tốc độ cực cao mà thiết bị dò ảnh có thể phát hiện và chuyển đổi trở lại thành dòng điện.
Trong tất cả các công nghệ truyền thông, thông tin được chuyển đổi thành chuỗi dữ liệu nhị phân gồm 1 và 0. Chuỗi này có thể được mã hóa dưới dạng tín hiệu bật và tắt. 1 sẽ được biểu thị là tín hiệu BẬT của đèn và 0 sẽ được biểu thị là tín hiệu TẮT của đèn. Ở đầu thu, ánh sáng nhấp nháy được hiểu là 1 và 0.
Cũng nên đọc: Công cụ tích hợp dữ liệu mã nguồn mở tốt nhất
WiFi so với LiFi
Chúng ta có thể so sánh Li-Fi với Wi-Fi, vì cả hai đều truyền dữ liệu bằng điện từ với điểm khác biệt là Wi-Fi sử dụng sóng vô tuyến nên tốc độ dữ liệu chậm hơn trong khi Li-Fi chạy trên ánh sáng khả kiến cung cấp tốc độ truyền dữ liệu nhanh hơn nhiều. Nhiễu tín hiệu từ các điểm truy cập gần đó là một thách thức lớn trong việc truyền Wi-Fi, trong khi các hệ thống Li-Fi không có bất kỳ nhược điểm nào như vậy.
Giao tiếp tần số vô tuyến yêu cầu mạch vô tuyến, ăng-ten và bộ thu phức tạp, trong khi Li-Fi đơn giản hơn nhiều và sử dụng các phương pháp điều chế trực tiếp tương tự như phương pháp điều chế trong các thiết bị liên lạc hồng ngoại giá rẻ như dưới dạng thiết bị điều khiển từ xa.
Li-Fi tương thích với các thiết bị IrDa và không gặp vấn đề nhiễu sóng nên có thể được sử dụng trong nhiều môi trường khác nhau như hãng hàng không và thám hiểm biển. Mặt khác, Wi-Fi chỉ tương thích với các thiết bị 802.11 chủ yếu được sử dụng để duyệt internet và tạo điểm phát sóng.
Một số ưu điểm chính của công nghệ Li-Fi mà Wi-Fi không có được là
- Nó có thể truyền ở những vùng dày đặc và trong nước mặn.
- Tín hiệu trong hệ thống này không thể xuyên qua tường nên dữ liệu được bảo vệ và an toàn hơn.
- Ánh sáng nhìn thấy dày đặc hơn nhiều so với sóng vô tuyến, khiến nó có khả năng truyền một lượng lớn dữ liệu.
- Tốc độ cao nhất được ghi lại của hệ thống Li-Fi là 10Gbit/giây.
Lợi ích
- Hiệu quả – Công nghệ hoạt động trong quang phổ ánh sáng khả kiến. Vì các văn phòng và nhà ở đã có bóng đèn LED nên chúng có thể được sử dụng cho hai mục đích. Do đó làm cho nó hiệu quả về mặt chi phí và năng lượng.
- Tính khả dụng – Ưu điểm lớn nhất của công nghệ là có thể hiện diện ở tất cả những nơi có ánh sáng và bóng đèn LED. Điều đó có nghĩa là nhà ở, máy bay, văn phòng, cửa hàng và trung tâm thương mại, mọi nơi đều có thể truyền dữ liệu tốc độ cao.
- Bảo mật – Bảo mật Ưu điểm lớn nhất của công nghệ Li-Fi là các tín hiệu nhìn thấy được không thể xuyên qua các vật thể mờ đục. Do đó, khả năng truy cập Li-Fi chỉ giới hạn trong một phòng.
Thiếu sót
Không có công nghệ nào là hoàn hảo cả. Mỗi người đều có những hạn chế hoặc thiếu sót riêng. Công nghệ Li-Fi cũng không ngoại lệ. Mặc dù có tất cả những lợi ích về mặt bảo mật và tốc độ, công nghệ Li-Fi vẫn phải đối mặt với một số thách thức như sau:
- Đường ngắm – Đây là một lợi thế nhất định vì tín hiệu sẽ dài hơn. Nhưng đồng thời, nó đặt ra giới hạn về khoảng cách phủ sóng do tín hiệu được phản xạ từ các vật thể trong cuộc sống hàng ngày của chúng ta.
- Méo đa đường – Sự biến dạng này là do độ trễ trong việc nhận tín hiệu tại đích từ các bộ thu phát do mỗi đường dẫn có độ dài khác nhau từ nguồn đến đích. Điều này tạo ra vấn đề Can thiệp giữa các biểu tượng.
- Giao tiếp đơn giản – VLC cho kết quả tốt nhất khi được sử dụng để truyền một chiều. Mặc dù có nhiều cách để cách ly đường lên và đường xuống bằng cách chia bước sóng, thời gian và có các mã khác nhau, nhưng do chi phí cao, VLC dường như được cho là tốt nhất để triển khai đường xuống.
- Đèn Bật – để hệ thống VLC hoạt động, đèn cần luôn sáng. Trong trường hợp khu vực thương mại và công nghiệp, đèn sẽ sáng bất cứ khi nào có người ở. Trong trường hợp khu vực trong nhà, đèn chỉ được sử dụng để chiếu sáng và tắt tối đa trong ngày.
- Nguồn phát – Đèn LED được sản xuất chỉ với mục đích chiếu sáng. Ứng dụng truyền thông thậm chí không có trong danh sách thứ cấp của kế hoạch. Trên thực tế, có thể đạt được kết quả tuyệt vời với các thiết bị LED giá rẻ.
Li-Fi là một công nghệ tuyệt vời. Đó cũng là trong những ngày đầu của nó. Thật khó để dự đoán sự phát triển của công nghệ trong tương lai ở giai đoạn đầu này, nhưng có thể chắc chắn rằng sự kết hợp giữa Li-Fi và Wi-Fi sẽ mang lại những điều tốt nhất của cả hai thế giới cho Internet.