"ली-फाई" बनाया गया - एलईडी का उपयोग करके अल्ट्रा-फास्ट इंटरनेट। लाइट फिडेलिटी - आधुनिक वायरलेस तकनीक

छवि: किम पॉलिन

घने शहरी क्षेत्रों में, वाई-फाई सिग्नल प्रसारित होने की सीमा तेजी से हस्तक्षेप से भरी हुई है, मुख्य रूप से अन्य समान उपकरणों से। इसके अलावा, विद्युत चुम्बकीय तरंगों की भौतिकी पारंपरिक वाई-फाई के थ्रूपुट पर एक ऊपरी सीमा लगाती है। संक्षेप में, किसी निश्चित आवृत्ति पर केवल एक निश्चित मात्रा में डेटा प्रसारित किया जा सकता है। तरंग की आवृत्ति जितनी कम होगी, वह उतना ही कम डेटा संचारित कर सकेगी।

निकटतम प्रकाश बल्ब वाई-फाई की तुलना में 10 गुना तेजी से सिग्नल प्रसारित करता है

लेकिन क्या होगा यदि आप अपने देश के दूरसंचार लाइसेंसिंग नियामक के माध्यम से जाने के बिना बहुत अधिक आवृत्ति तरंगों का उपयोग करके सूचना प्रसारित कर सकें? प्रकाश, रेडियो की तरह है विद्युत चुम्बकीय तरंग, लेकिन इसकी आवृत्ति लगभग 100,000 गुना है वाई-फ़ाई सिग्नल. और किसी को भी लाइट बल्ब के लिए लाइसेंस की आवश्यकता नहीं है। सिग्नल संचारित करने के लिए आपको बस इसकी बहुत तेजी से और सटीकता से झिलमिलाहट की आवश्यकता है।

बेशक, टिमटिमाते दीपक के नीचे बैठने का विचार किसी को पसंद नहीं आता। लेकिन सिर्फ दो साल पहले प्रस्तावित लाई-फाई मानक, तकनीकी दृष्टिकोण से तेजी से बदल गया है।

सबसे पहले, डेटा एलईडी लाइट बल्बों में प्रेषित होता है - यह वह प्रकाश बल्ब हो सकता है जो उस कमरे को रोशन करता है जिसमें आप वर्तमान में हैं। यह बहुत तेज़ी से चमकती है, प्रति सेकंड अरबों बार तक। यह झिलमिलाहट इतनी तेज़ होती है कि इंसान की आँख इसे समझ नहीं पाती। (तुलनात्मक रूप से, औसत ऊर्जा-कुशल कॉम्पैक्ट फ्लोरोसेंट लैंप प्रति सेकंड 10,000 से 40,000 बार टिमटिमाता है।) कंप्यूटर या मोबाइल डिवाइस पर एक रिसीवर जो दृश्य प्रकाश प्राप्त करता है वह इस झिलमिलाहट को डेटा में डिकोड करता है। एलईडी लैंप बहुत तेज़ी से सिग्नल संचारित करते हैं। वे इसे सबसे तेज़ वाई-फ़ाई नेटवर्क से 10 गुना तेज़ी से करते हैं।

लाई-फ़ाई (Li-Fi) के माध्यम से इंटरनेट प्रतिबंध

वाई-फाई की तुलना में लाई-फाई का एक बड़ा नुकसान है: आपको, या बल्कि आपके डिवाइस को, प्रकाश बल्ब की दृष्टि में होना चाहिए। इस मामले में, विशेष लैंप की कोई आवश्यकता नहीं है, सिद्धांत रूप में, आपके काम पर या घर पर एक साधारण लैंप को इंटरनेट से जोड़ा जा सकता है। लेकिन इसका मतलब यह होगा कि, वाई-फ़ाई के विपरीत, आप अगले कमरे में तब तक नहीं जा सकते जब तक कि उसमें कनेक्टेड लाइट बल्ब न हो।

हालाँकि, अल्ट्रा-फास्ट वाई-फाई उपकरणों की नई पीढ़ी जिनका हम जल्द ही उपयोग करना शुरू करेंगे, उन्हें स्पष्ट सीमाओं का सामना करना पड़ेगा। वे रेडियो फ्रीक्वेंसी की एक विस्तृत श्रृंखला का उपयोग करते हैं जो अन्य सिग्नल (कम से कम) के साथ उतनी भीड़ नहीं होती है इस पल) और एक उच्चतर है THROUGHPUT. लेकिन, दृश्य प्रकाश की तरह, वे दीवारों को भेद नहीं सकते।

साथ लाई-फाई तकनीकओलेडकॉम इंजीनियरों ने प्रयोग किया। फ़ुडन विश्वविद्यालय की एक टीम ने एक प्रायोगिक Li-Fi नेटवर्क प्रस्तुत किया जिसमें चार कंप्यूटर एक ही प्रकाश बल्ब से जुड़े थे। अन्य शोधकर्ता एलईडी के माध्यम से डेटा संचारित करने पर काम कर रहे हैं विभिन्न रंग. उदाहरण के लिए, अलग-अलग रंग के एलईडी लाइट बल्बों के अंदर प्रत्येक लाल, हरे और नीले एलईडी के माध्यम से अलग-अलग सिग्नल संचारित करने की कल्पना करें।

अपनी सीमाओं के कारण, Li-Fi अन्य सभी वायरलेस नेटवर्क को प्रतिस्थापित नहीं करेगा। लेकिन प्रौद्योगिकी उन्हें घनी आबादी वाले क्षेत्रों में पूरक कर सकती है और उन्हें उन स्थानों पर प्रतिस्थापित कर सकती है जहां रेडियो सिग्नल को न्यूनतम रखा जाना चाहिए, जैसे कि अस्पताल। या जहां वे काम नहीं करते, उदाहरण के लिए, पानी के नीचे।

Li-Fi एक नई डेटा ट्रांसमिशन तकनीक पेश करता है जो वाई-फाई की तुलना में सौ गुना तेज डेटा ट्रांसफर गति प्रदान करेगी। Li-Fi तकनीक भविष्य में व्यवसाय में क्रांति लाने के लिए तैयार है, जो 2022 तक बहु-अरब डॉलर के उद्योग के लिए मंच तैयार करेगी। वर्तमान में, 1 Gbit/s और उससे अधिक की Li-Fi तकनीक का उपयोग करके गति प्राप्त करने पर काम चल रहा है। यह मौजूदा अल्ट्रा-फास्ट ब्रॉडबैंड से काफी बेहतर प्रदर्शन करेगा।

फिलहाल, Li-Fi अभी विकसित हो रहा है, लेकिन कई कंपनियां पहले से ही इसमें निवेश करने का इरादा रखती हैं। निकट भविष्य में, वाई-फ़ाई को यथासंभव प्रतिस्थापित करते हुए इसका व्यापक अनुप्रयोग हो सकता है। योजना है कि कुछ वर्षों में इस तकनीक का बड़े पैमाने पर व्यावसायिक उपयोग शुरू हो जाएगा।

Li-Fi तकनीक: डिवाइस

Li-Fi, लाइट फ़िडेलिटी का संक्षिप्त रूप है, जो संचार का एक वायरलेस रूप है दृश्यमान प्रकाश. यह ऑप्टिकल वायरलेस ट्रांसमिशन तकनीक दो-तरफा हाई-स्पीड प्रदान करती है मोबाइल संचाररेडियो तरंगों के बजाय एलईडी से प्रकाश का उपयोग करना। के माध्यम से चमकदार प्रवाहबाइनरी डेटा का स्थानांतरण सुनिश्चित किया जाता है। Li-Fi शब्द जर्मन भौतिक विज्ञानी हेराल्ड हास द्वारा गढ़ा गया था।

Li-Fi संचालन सुनिश्चित करने के लिए निम्नलिखित हार्डवेयर की आवश्यकता है:

• एलईडी प्रकाश व्यवस्था.
• प्रकाश व्यवस्था के साथ राउटर स्थापित किया गया।
• एक रिसीवर जो प्रकाश सिग्नल को डिकोड करने के उद्देश्य से एक डिकोडर से सुसज्जित है।

Li-Fi तकनीक को इस तरह से डिज़ाइन किया गया है कि इलेक्ट्रिक LED लाइट बल्ब को वायरलेस राउटर के रूप में उपयोग किया जा सकता है।

आज लाई-फाई प्रणाली के मुख्य घटक हैं:

• एक चमकदार एलईडी, जो संचारित डेटा का स्रोत है।
• एक सिलिकॉन फोटोडायोड (फोटोडिटेक्टर) जो दृश्य प्रकाश पर प्रतिक्रिया कर सकता है, यह प्रेषित डेटा का रिसीवर है।

अधिकांश मामलों में Li-Fi एमिटर प्रणाली में चार मुख्य घटक शामिल होते हैं:

• रोशनी।
• पावर सर्किट का उच्च-आवृत्ति (एचएफ) एम्पलीफायर।
• मुद्रित सर्किट बोर्ड।
• चौखटा।

लैंप के इनपुट और आउटपुट को जोड़ने के लिए एक मुद्रित सर्किट बोर्ड का उपयोग किया जाता है। इसमें एक अंतर्निर्मित माइक्रोकंट्रोलर शामिल है, जिसका उपयोग लैंप के विभिन्न कार्यों को नियंत्रित करने के लिए किया जाता है। आरएफ सिग्नल बिजली आपूर्ति सर्किट में एक ठोस-अवस्था आरएफ एम्पलीफायर द्वारा उत्पन्न होता है, जिससे a विद्युत क्षेत्र. विद्युत क्षेत्र का उच्च ऊर्जा घनत्व प्रकाश बल्ब की सामग्री को प्लाज्मा की स्थिति में लाना संभव बनाता है। यह नियंत्रित प्लाज्मा एक तीव्र प्रकाश स्रोत के रूप में कार्य करता है। उपरोक्त सभी घटक एल्यूमीनियम आवास में तैयार किए गए हैं।

मानव आँख के लिए, डायोड की झिलमिलाहट अदृश्य है, और डिजिटल मॉड्यूलेशन विधि प्रति सेकंड 10 Gbit तक डेटा ट्रांसमिशन की अनुमति देती है। प्रेषित पैकेटों को पंजीकृत करने के लिए एक विशेष रिसीवर का उपयोग किया जाता है।

नवीनतम विकासों में ओलेडकॉम का एक स्मार्टफोन है, जो चलता है एंड्रॉइड नियंत्रण. स्मार्टफोन में एक महत्वपूर्ण संशोधन है: फ्रंट कैमरे के बजाय, इसमें Li-Fi सेंसर है। उक्त सेंसर स्मार्टफोन के पास स्थित एलईडी लैंप से कमांड प्राप्त करता है, जो आपको डिवाइस पर वीडियो या चित्र देखने की अनुमति देता है।

इसके अलावा, एक कॉम्पैक्ट बाहरी Li-Fi रिसीवर का एक प्रोटोटाइप प्रदर्शित किया गया; यह 3.5 मिमी कनेक्टर के माध्यम से स्मार्टफोन से जुड़ता है। ऐसा रिसीवर आपको उन उपकरणों पर Li-Fi डेटा प्राप्त करने की अनुमति देता है जो मॉड्यूल से सुसज्जित नहीं हैं। ओलेडकॉम जल्द ही टैबलेट और स्मार्टफोन में अपना विकास शुरू करने की योजना बना रहा है, जिससे ली-फाई तकनीक व्यापक हो जाएगी।

परिचालन सिद्धांत

जब एलईडी के माध्यम से प्रत्यक्ष धारा प्रवाहित होती है, तो प्रोटॉन की एक सतत धारा उत्सर्जित होती है, जिससे एक दृश्यमान चमक उत्पन्न होती है। जब वोल्टेज बदलता है, तो चमक की तीव्रता भी बदल जाती है। चूंकि एलईडी लैंप अर्धचालक उपकरण हैं, इसलिए विकिरण की तीव्रता और धारा को काफी उच्च गति पर नियंत्रित किया जा सकता है।

ल्यूमिनसेंस में इन परिवर्तनों को एक विशेष फोटोडिटेक्टर द्वारा कैप्चर किया जा सकता है ताकि उन्हें वापस परिवर्तित किया जा सके बिजली. मानव आंख चमक की तीव्रता के मॉड्यूलेशन का पता लगाने में सक्षम नहीं है, जिसके परिणामस्वरूप कनेक्शन निरंतर बना रहता है। परिणामस्वरूप, Li-Fi तकनीक एक एलईडी बल्ब का उपयोग करके अविश्वसनीय रूप से उच्च गति पर सूचना धाराओं को प्रसारित करने में सक्षम है।

हम सभी घर पर, कार्यस्थल पर या होटल, बस, हवाई अड्डे या हाई-स्पीड ट्रेन जैसी जगहों पर इंटरनेट का उपयोग करने के लिए विभिन्न रूपों में वाई-फाई का उपयोग करते हैं। केवल उन मामलों में जहां कोई वायरलेस कनेक्शन नहीं है, हम इसका उपयोग करते हैं केबल कनेक्शनया मोबाइल नेटवर्क (जीएसएम/यूएमटीएस/एलटीई)। वाई-फाई इतना लोकप्रिय होने का मुख्य कारण यह है कि यह मुफ़्त है, या क्योंकि यह एक समान दर पर असीमित पहुंच प्रदान करता है।

जब तक हम दूसरी तकनीक का उपयोग शुरू नहीं करते, तब तक बहुत कम समय बचा है, जो अभी विकास के प्रायोगिक चरण में है: हम Li-Fi (लाइट फिडेलिटी) तकनीक के बारे में बात कर रहे हैं। यह तकनीक प्रकाश के उपयोग पर आधारित है, जो कुछ नैनोसेकंड के अंतराल पर टिमटिमाते प्रकाश उत्सर्जक डायोड (एलईडी) का उपयोग करके सूचना प्रसारित करती है, जिससे इस प्रक्रिया को मानव आंख द्वारा समझना असंभव हो जाता है।

लाई-फाई क्या है?

यह तकनीक वाई-फाई के समान है, लेकिन डेटा ट्रांसमिशन रेडियो तरंगों (2.4 गीगाहर्ट्ज या 5 गीगाहर्ट्ज की आवृत्ति पर माइक्रोवेव) के माध्यम से नहीं होता है, बल्कि दृश्य प्रकाश (विद्युत चुम्बकीय स्पेक्ट्रम का वह हिस्सा जिसे हम देख सकते हैं - सेट) के माध्यम से होता है तरंग दैर्ध्य, दृश्य के रूप में जाना जाता है, जिसकी आवृत्ति रेडियो तरंगों की आवृत्ति से काफी अधिक है), जो उनकी सीमा को सीमित करती है। इस तकनीक का उपयोग करता है कब कासेवा और कम बिजली की खपत वाले एलईडी लैंप, उनकी चमक इंटरनेट से जुड़े राउटर द्वारा नियंत्रित की जाती है। यह प्रक्रिया मानव आंखों द्वारा किसी का ध्यान नहीं जाती है, लेकिन उन उपकरणों द्वारा नहीं जो एक उपयुक्त फोटोडायोड रिसीवर (फोटोसेंसिटिव पैनल) की प्रणाली में शामिल हैं। प्रयोगशालाओं और प्रायोगिक वातावरणों के बाहर, इस तकनीक ने 1 Gbit/sec या उससे अधिक की गति हासिल की है, जो अधिकांश की तुलना में 100 गुना तेज है घर का वाई-फ़ाईनेटवर्क.

दृश्य प्रकाश संचार तकनीक में सूचना प्रसारित करने के लिए विद्युत चुम्बकीय प्रकाश स्पेक्ट्रम के किसी भी हिस्से का उपयोग करना शामिल है। 2010 में, यूके में एडिनबर्ग विश्वविद्यालय में पढ़ाने वाले भौतिक विज्ञानी हेराल्ड हास ने डी-लाइट परियोजना की स्थापना की, और 2011 के अंत तक, कई समूहों और कंपनियों ने "Li-Fi कंसोर्टियम" का गठन किया। मुख्य लक्ष्यजो इस तकनीक का प्रसार और प्रचार है। उदाहरण के लिए, सैमसंग और एलजी जैसे विभिन्न निर्माताओं ने इस तकनीक में रुचि दिखाई है। सबसे अधिक संभावना है, लाई-फाई प्रतिस्थापित नहीं होगा, बल्कि केवल वाई-फाई का पूरक होगा, क्योंकि वाई-फाई तकनीक वाले उपकरण सर्वव्यापी हैं और उन्हें बदलना अव्यावहारिक और बेहद महंगा होगा।

इस नई तकनीक की अवधारणा स्वयं नई नहीं है, लेकिन इसके अनुप्रयोग के बारे में ऐसा नहीं कहा जा सकता है। पिछले कुछ वर्षों में, इन्फ्रारेड एलईडी का उपयोग सभी प्रकार के लिए किया गया है रिमोट कंट्रोल, टीवी और खिलौनों से शुरू होकर ख़त्म गेराज दरवाजेऔर कारें. नई एक नेटवर्क से जुड़े विभिन्न उपकरणों के बीच इंटरनेट के माध्यम से उपयोगकर्ता डेटा को उच्च गति से स्थानांतरित करने की क्षमता है।

कम कार्यान्वयन लागत के अलावा, मुख्य लाभों में से एक यह है कि यह काफी संभव है कि यह तकनीक रेडियो तरंगों के अवशोषण से बचने में मदद करेगी, और यह भी कि इसके उपयोग के लिए लाइसेंस की आवश्यकता नहीं है। दृश्यमान प्रकाश अन्य आवृत्तियों के साथ हस्तक्षेप नहीं करता है, इसलिए इसका उपयोग सार्वजनिक स्थानों पर, हवाई जहाज पर, या एक उपकरण के रूप में किया जा सकता है। सार्वजनिक सेवाएं"स्मार्ट सिटी" प्रणाली में। जब स्ट्रीट लैंप या ट्रैफिक लाइट में रखा जाता है, तो लाई-फाई न केवल व्यक्तिगत उपयोगकर्ताओं के लिए सूचना नेटवर्क के उपयोग की सुविधा प्रदान करेगा, बल्कि यातायात के प्रसारण में भी सुधार करेगा, साथ ही इस प्रक्रिया के दौरान सुरक्षा भी बढ़ाएगा। अलावा, नई टेक्नोलॉजीरेडियो फ्रीक्वेंसी का उपयोग किए बिना कई उपकरणों को कनेक्ट करके इंटरनेट ऑफ थिंग्स (IoT) का हिस्सा बन सकता है।

नुकसानों में से एक, जो एक ही समय में एक फायदा भी है, यह तथ्य है कि, प्रकाश किरणों के माध्यम से संचरण पर आधारित होने के कारण, Li-Fi दीवारों के माध्यम से सिग्नल प्रसारित नहीं करता है, इसलिए हर कमरे में एक कनेक्शन होना चाहिए। अपने पूरे घर में Li-Fi नेटवर्क चलाने के लिए, आपको होम नेटवर्क जैसा कुछ बनाना होगा, लेकिन यह कोई बड़ी बात नहीं है। बड़ी समस्या. लेकिन इस मामले में खुद को हैकर्स से बचाना और अपने कनेक्शन की सुरक्षा बढ़ाना बेहद मुश्किल होगा। इसके अलावा, उज्ज्वल परिस्थितियों में इस तकनीक के ठीक से काम करने की संभावना नहीं है। सूरज की रोशनी, और अंधेरे में, इसलिए आपको उचित परिस्थितियों को बनाए रखने के प्रयास करने होंगे, जो स्वास्थ्य के लिए हानिकारक हो सकते हैं।

आज मुख्य नुकसानों में से एक इंटरनेट से केवल उच्च गति पर जानकारी डाउनलोड करने की क्षमता है, लेकिन इसे नेटवर्क पर अपलोड नहीं करना है। लेकिन देर-सबेर यह समस्या सुलझ जायेगी. लोग माइक्रोवेव स्पेक्ट्रम से तंग आ चुके हैं और रेडियो स्पेक्ट्रम के विस्तार को रोकने के लिए लाई-फाई का आविष्कार किया गया था।

पत्रिका "टेलीफोन संचार" से अनुवाद

लाई-फाई क्या है

एक वायरलेस तकनीक जो वाई-फ़ाई की तरह काम करती है, लेकिन कई गुना तेज़ है और रेडियो तरंगों के बजाय दृश्य प्रकाश का उपयोग करती है। प्रयोगशाला स्थितियों में, वे 224 Gbit/s की गति से Li-Fi के माध्यम से डेटा संचारित करने में सक्षम थे, जो 22.4 गुना तेज है अधिकतम गतिविकासशील IEEE 802.11ax वाई-फ़ाई मानक, IEEE 802.11ac से 30 गुना तेज़ (उदाहरण के लिए, 2015 मैकबुक प्रो में इसका उपयोग किया जाता है)।

यह गति क्या अनुमति देती है?

1 सेकंड में आप लगभग 20 एचडी फिल्में, 50,000 तस्वीरों का एक संग्रह, या लगभग 2000 वर्ग मीटर के क्षेत्र वाले बुक डिपॉजिटरी जितना टेक्स्ट डाउनलोड कर सकते हैं। एम।

यह काम किस प्रकार करता है

राउटर की भूमिका एक एलईडी लाइट बल्ब (कभी-कभी तीन: लाल, हरा और नीला) द्वारा निभाई जाती है, जो इतनी तेज़ी से टिमटिमाती है कि मानव आंख एक समान चमकदार प्रवाह देखती है। सूचना प्रसारित करने वाली झिलमिलाहट एक फोटोडिटेक्टर द्वारा प्राप्त की जाती है, जो सूचना को डिक्रिप्ट करती है। इस तरह लैपटॉप को इंटरनेट तक पहुंच मिल जाती है। Li-Fi की उच्च गति कई कारणों से प्राप्त होती है: लघु तरंग दैर्ध्य, उच्च सिग्नल घनत्व और एक विस्तृत ट्रांसमिशन चैनल (दृश्य प्रकाश का आवृत्ति स्पेक्ट्रम रेडियो तरंगों के स्पेक्ट्रम से बहुत व्यापक है)।

Li-Fi, Wi-Fi से भी बदतर क्यों है?

लाई-फ़ाई सबसे विश्वसनीय कनेक्शन नहीं है. यह कमरे के भीतर और लगभग 10 मीटर की दूरी पर अच्छी तरह से काम करता है, लेकिन राउटर दूसरे कमरे में सिग्नल संचारित करने में सक्षम नहीं होगा (अजीब बात है कि प्रकाश दीवारों से नहीं गुजरता है)। लाई-फाई के लिए लाइन-ऑफ़-विज़न ऑपरेशन की आवश्यकता नहीं होती है। यदि आप राउटर और डिटेक्टर के बीच एक टेबल रखते हैं, तो इंटरनेट का उपयोग गायब नहीं होगा: प्रकाश दीवारों से प्रतिबिंबित होगा और डिटेक्टर तक पहुंच जाएगा, लेकिन गति 70 Mbit/s तक गिर जाएगी। बाहर, राउटर केवल अंधेरे में या घने बादलों में काम करेगा - और फिर बहुत कम दूरी पर। उजले में सूरज की रोशनी, अन्य कृत्रिम स्रोतों की तरह, या, उदाहरण के लिए, कोहरे की स्थिति में, राउटर डेटा संचारित करने में सक्षम नहीं होगा। वाई-फ़ाई में इससे कोई समस्या नहीं है.

यह वाई-फ़ाई से बेहतर क्यों है?

सबसे महत्वपूर्ण बात यह है कि वह बहुत है तेज़ कनेक्शननियमित वाई-फाई राउटर के माध्यम से, और सिद्धांत रूप में गति को कई गुना बढ़ाया जा सकता है। लाई-फाई को हैक करना मुश्किल है क्योंकि सिग्नल कमरे से बाहर नहीं जाता। राउटर को हीटिंग पर ऊर्जा बर्बाद करने की आवश्यकता नहीं है (जैसा कि वाई-फाई के मामले में है), इसलिए यह किफायती रूप से काम करेगा। चूँकि प्रकाश का प्रसारण मुफ़्त रहता है, इसलिए कंपनियों को रेडियो फ़्रीक्वेंसी लाइसेंसिंग के लिए भुगतान नहीं करना पड़ेगा।

कहां कर सकते हैं Li-Fi का इस्तेमाल

डेवलपर्स और पत्रकार तीन क्षेत्रों के साथ आए हैं जहां निकट भविष्य में इंटरनेट को प्रकाश बल्बों के माध्यम से वितरित किया जाना शुरू हो जाएगा। सबसे पहले, हवाई जहाज़ पर। वाई-फाई विमान के उपकरणों और संचार में हस्तक्षेप करता है, और अतिरिक्त केबल विमान के वजन को बढ़ाते हैं। लाई-फाई दिखता है आदर्श समाधान: इसका सिग्नल यात्री डिब्बे से आगे नहीं जाएगा, और उपकरण का वजन लगभग कुछ भी नहीं है। दूसरे, लाई-फाई का उपयोग गोपनीयता को महत्व देने वाले बैंकों और संगठनों में किया जा सकता है। इस मामले में, ली-फाई राउटर (केवल कमरे के भीतर वितरित) का नुकसान एक अतिरिक्त सुरक्षा लाइन बन जाएगा: कमरे के बाहर के हमलावर सिग्नल को रोकने में सक्षम नहीं होंगे, और इसके अंदर लीक को नियंत्रित करना आसान होगा। तीसरा, उद्योग, भारी डेटा प्रोसेसिंग और उत्पादन, जहां बड़ी मात्रा में डेटा को तुरंत स्थानांतरित करने की आवश्यकता होती है।

अभी इसका उपयोग कहां हो रहा है?

अभी तक, सिस्टम का केवल परीक्षण किया जा रहा है, लेकिन पिछले साल के अंत में, एस्टोनियाई स्टार्टअप वेलमेनी ने एक Li-Fi नेटवर्क स्थापित किया जिसके माध्यम से डेटा 1 Gbit/s की गति से प्रसारित किया गया था (तुलना के लिए: सबसे तेज़ रोस्टेलकॉम टैरिफ) मॉस्को 100 Mbit/s है)। पूरी तरह से Li-Fi पर स्विच करना मुश्किल हो गया, इसलिए वेलमेनी ने एक संयुक्त नेटवर्क का उपयोग किया: वाई-फाई और Li-Fi।

इस तकनीक का आविष्कार किसने किया

लाई-फाई के संचालन का सिद्धांत सबसे पहले 46 वर्षीय जर्मन भौतिक विज्ञानी और एडिनबर्ग विश्वविद्यालय के प्रोफेसर हेराल्ड हास ने तैयार किया था। 2007 से, उन्होंने और उनके छात्रों ने डेटा संचारित करने का प्रयोग किया है एलईडी लाइट बल्ब IKEA से, और 2011 में, हास ने TED सम्मेलन में भविष्य के बारे में अपने दृष्टिकोण के बारे में बात की। प्रोफेसर ने PureLiFi कंपनी की स्थापना की, जो अनुसंधान करती है और कभी-कभी एलईडी राउटर का उत्पादन करती है। हास का विचार मौलिक रूप से नया नहीं था - 1880 में, अलेक्जेंडर बेल ने प्रकाश सिग्नल का उपयोग करके फोटोफोन नामक उपकरण में ध्वनि संचारित करने का प्रयास किया। हास ने बस बेल के प्रयोगों को प्राप्त किया नया स्तरऔर ध्वनि नहीं, बल्कि सूचना प्रसारित करने का निर्णय लिया।

भविष्य में Li-Fi की आवश्यकता क्यों है?

हास कहते हैं, वाई-फ़ाई इंटरनेट ऑफ़ थिंग्स का सामना नहीं कर पाएगा। 2020 तक, दुनिया में 20.8 बिलियन पहनने योग्य उपकरण होंगे घर का सामानसे " स्मार्ट घर", प्रत्येक व्यक्ति के लिए लगभग तीन। यदि वे समान आवृत्ति रेंज में वाई-फाई के माध्यम से डेटा संचारित करना शुरू करते हैं, तो हस्तक्षेप से संचरण में बाधा उत्पन्न होने लगेगी। आज, कई कामकाजी राउटरों के साथ व्यस्त स्थानों में गति में ऐसी गिरावट देखी जा सकती है। और 2025-2030 तक स्थिति और अधिक जटिल हो जाएगी। हास एक ऐसी दुनिया की कल्पना करते हैं जहां इंटरनेट को हर प्रकाश बल्ब से सुना जा सकता है (ऐसा करने के लिए उन्हें संशोधित करने की आवश्यकता है), वीडियो को स्ट्रीट लैंप से डाउनलोड किया जा सकता है, और कारें अपने हेडलाइट्स की रोशनी के माध्यम से एक दूसरे के साथ संवाद कर सकती हैं।

क्या Li-Fi एक ही संगठन का है?

नहीं, वह अनुसंधान करता है, निर्माताओं के बीच इस विचार को बढ़ावा देता है और धन प्राप्त करता है। लेकिन अन्य कंपनियां भी हैं: 2014 में, वे 1.25 Gbit/s की गति से प्रकाश के माध्यम से डेटा संचारित करने में सक्षम थे, सिसॉफ्ट - की गति से। हाल ही में, NASA और Apple की Li-Fi (iOS 9.1 कोड प्रकाश संचरण का समर्थन करता है) में रुचि हो गई।

जब वाई-फ़ाई ख़त्म हो जाएगा

संभवतः जल्द ही नहीं (कम से कम निकट भविष्य में)। यहां तक ​​कि प्रकाश संचरण के डेवलपर भी इसे स्वीकार करते हैं। तीन से चार वर्षों में, जब पहला एलईडी राउटर उपभोक्ता बाजार में दिखाई देगा, तो वे ली-फाई और वाई-फाई नेटवर्क के संयोजन का उपयोग करेंगे। लेकिन बाद वाला अस्तित्व में रहेगा, क्योंकि Li-Fi में अभी भी अनसुलझी समस्याएं (आउटडोर ट्रांसमिशन) हैं।

Li-Fi एक नई डेटा तकनीक है जो भविष्य में व्यवसाय में क्रांति लाएगी, आज शोषण के लिए उपयुक्त अवसर पैदा करेगी और 2022 तक बहु-अरब डॉलर का उद्योग बनने की ओर अग्रसर है। वर्तमान में 1Gbps गति प्राप्त करने के लिए विकास कार्य चल रहे हैं, जो अल्ट्रा-फास्ट ब्रॉडबैंड को पार कर जाएगा।

सूचना प्रकाश

ली-फाई शब्द प्रोफेसर हेराल्ड हास द्वारा गढ़ा गया था और यह प्रकाश का उपयोग करके सूचना प्रसारित करने की एक विधि को संदर्भित करता है जो वाई-फाई के समान उच्च गति, द्वि-दिशात्मक मोबाइल संचार को सक्षम बनाता है। अनलोडिंग के लिए उपयोग किया जा सकता है मौजूदा नेटवर्क, रेडियो फ्रीक्वेंसी पर काम करना, और उनकी क्षमता बढ़ाना।

अल्ट्रा-फास्ट संचार के लिए, विद्युत चुम्बकीय स्पेक्ट्रम के दृश्य भाग का उपयोग किया जाता है। यह भेद करता है यह तकनीकवाई-फाई जैसे वायरलेस संचार के ऐसे स्थापित रूप से, जो पारंपरिक आवृत्तियों का उपयोग करता है।

Li-Fi में, डेटा को मॉड्यूलेशन द्वारा प्रसारित किया जाता है और एक फोटोडिटेक्टर द्वारा प्राप्त किया जाता है, और सिग्नल को इलेक्ट्रिकल में परिवर्तित किया जाता है। मॉड्यूलेशन इस तरह से किया जाता है कि मानव आंख इसे समझ नहीं पाती है।

Li-Fi हाई-स्पीड ऑप्टिकल संचार तकनीक वायरलेस संचार की श्रेणी से संबंधित है, जिसमें दृश्य प्रकाश के अलावा, अवरक्त और पराबैंगनी भी शामिल है। इसकी विशिष्टता मौजूदा प्रकाश नेटवर्क के उपयोग में निहित है।

ली फाई - एलईडी का उपयोग करके अल्ट्रा-फास्ट इंटरनेट

कब डी.सी.एक एलईडी लैंप से जुड़ा होने पर, यह दृश्य प्रकाश फोटॉन की एक स्थिर धारा उत्सर्जित करता है। जब धारा घटती या बढ़ती है तो चमक की चमक भी बदल जाती है। चूंकि एलईडी लैंप अर्धचालक उपकरण हैं, इसलिए वर्तमान और इसलिए ऑप्टिकल आउटपुट को बहुत संशोधित किया जा सकता है उच्च गति. इसे एक फोटोसेल द्वारा प्राप्त किया जा सकता है और वापस विद्युत धारा में परिवर्तित किया जा सकता है। चमक मॉड्यूलेशन मानव आंखों के लिए अदृश्य है और रेडियो जितना सुविधाजनक है। इस तकनीक का उपयोग करते समय एलईडी लैंपउच्च गति से सूचना प्रसारित करने में सक्षम।

आरएफ संचार की आवश्यकता है विद्युत नक़्शा, एंटेना और जटिल रिसीवर, जबकि Li-Fi तकनीक बहुत सरल है। यह प्रत्यक्ष मॉड्यूलेशन विधियों का उपयोग करता है, समान विषय, जिनका उपयोग कम लागत वाले इन्फ्रारेड संचार उपकरणों - रिमोट कंट्रोल में किया जाता है। इन्फ्रारेड संचार का उपयोग आवश्यकताओं के कारण सीमित है स्वच्छता मानकआंखों की सुरक्षा, जबकि एलईडी लैंप में उच्च चमक तीव्रता होती है और महत्वपूर्ण परिचालन गति प्रदर्शित होती है।

प्रकाश या रेडियो?

लाई-फाई से एक लैंप बनाया जा सकता है वायरलेस बिंदुवाई-फाई राउटर के समान पहुंच।

पारंपरिक संचार रेडियो फ्रीक्वेंसी का उपयोग करते हैं, लेकिन उनकी संख्या बहुत सीमित है। उपकरण - कंप्यूटर, लैपटॉप, प्रिंटर, स्मार्ट टीवी, स्मार्टफोन और टैबलेट - को हर चीज़ की उपस्थिति के लिए प्रतिस्पर्धा करनी चाहिए अधिकवे चीज़ें जो वाई-फ़ाई का उपयोग करती हैं, जैसे रेफ्रिजरेटर, घड़ियाँ, कैमरे, सेल फोन, देरी का कारण बनता है और डेटा स्थानांतरण गति कम हो जाती है। Li-Fi तकनीक प्रकाश तरंग आवृत्तियों का उपयोग करती है जो रेडियो आवृत्तियों से 10,000 गुना अधिक होती है।

रेडियो तरंगें विद्युत चुम्बकीय हस्तक्षेप पैदा करती हैं, जो विमान, अस्पतालों में उपकरणों और उपकरणों के संचालन में हस्तक्षेप करती है और उद्योगों में संभावित रूप से खतरनाक है परमाणु ऊर्जा,Li-Fi प्रकाश का उपयोग करता है जो आंतरिक रूप से सुरक्षित है और विद्युत चुम्बकीय हस्तक्षेप उत्पन्न नहीं करता है।

रेडियो तरंगें दीवारों और छतों से होकर गुजरती हैं। प्रकाश ऐसा नहीं करता. वाई-फ़ाई और Li-Fi के बीच डेटा सुरक्षा में यही अंतर है। किसी इमारत के बाहर स्थित एक हैकर उसके अंदर के रेडियो नेटवर्क से जुड़ने में सक्षम है। लाई-फाई के माध्यम से प्रसारित डेटा केवल वहीं उपलब्ध है जहां लैंप चमकता है।

वाई-फाई 802.11ए/जी मानक 54 एमबीपीएस तक की स्थानांतरण गति प्रदान करता है, और यह मान 1 जीबीपीएस तक बढ़ाया जा सकता है। एडिनबर्ग विश्वविद्यालय ने पहले ही मोनोक्रोम मोड में 3 Gbit/s हासिल कर लिया है। एक पूर्ण-रंगीन आरजीबी एलईडी 9 जीबीपीएस तक संचारित कर सकती है।

लाई-फाई लाइट बल्ब से इंटरनेट

इस प्रौद्योगिकी के विकास को सुगम बनाया गया तीव्र वृद्धिप्रकाश व्यवस्था के लिए एलईडी का उपयोग।

Li-Fi वीडियो और ऑडियो डाउनलोड करने, लाइव प्रसारण आदि के लिए आदर्श है। ये चुनौतियाँ उत्पन्न होती हैं उच्च आवश्यकताएँइनपुट चैनलों की क्षमता के अनुसार, लेकिन आउटगोइंग चैनलों की न्यूनतम शक्ति की आवश्यकता होती है। इस प्रकार, मौजूदा रेडियो फ़्रीक्वेंसी चैनलों का अधिकांश इंटरनेट ट्रैफ़िक मुक्त हो गया है, जिससे संभावनाओं का विस्तार हुआ है सेलुलर संचारऔर वाई-फ़ाई.

Li-Fi लाइट इंटरनेट का उपयोग कई क्षेत्रों में किया जाता है:

• रेडियो फ्रीक्वेंसी को मुक्त करना: सेलुलर नेटवर्क से पीक लोड को Li-Fi में स्थानांतरित किया जा सकता है। यह इनपुट संचार चैनलों पर विशेष रूप से प्रभावी है, जहां अक्सर रुकावटें आती हैं।
• स्मार्ट लाइटिंग: किसी भी निजी या सार्वजनिक प्रकाश व्यवस्था सहित स्ट्रीट लाइटइसका उपयोग Li-Fi पहुंच बिंदु के रूप में किया जा सकता है, इसे संचार और सेंसर बुनियादी ढांचे को साझा किया जा सकता है।
• मोबाइल कनेक्शन: लैपटॉप, स्मार्टफोन, टैबलेट और अन्य मोबाइल उपकरणों को Li-Fi का उपयोग करके सीधे जोड़ा जा सकता है। कम दूरी उत्कृष्ट और सुरक्षित संचार सुनिश्चित करती है।
• खतरनाक संचालन: लाई-फाई तकनीक खदानों और पेट्रोकेमिकल संयंत्रों जैसी साइटों पर रेडियो फ्रीक्वेंसी संचार से विद्युत चुम्बकीय हस्तक्षेप का एक सुरक्षित विकल्प प्रदान करती है।
• चिकित्सा और स्वास्थ्य देखभाल: प्रकाश विद्युत चुम्बकीय हस्तक्षेप पैदा नहीं करता है और इसलिए हस्तक्षेप नहीं करता है चिकित्सकीय संसाधन, और एमआरआई स्कैनर से भी प्रभावित नहीं होता है।
• विमानन: लाई-फाई का उपयोग वजन कम करने, तारों की लंबाई कम करने और यात्री केबिन बैठने के उपकरण के स्थान में लचीलेपन को बढ़ाने के लिए किया जा सकता है जहां एलईडी लाइटिंग पहले से ही स्थापित है। इन-फ़्लाइट मनोरंजन प्रणाली समर्थन और बातचीत करने में सक्षम है मोबाइल उपकरणोंयात्रियों.
• पानी के भीतर संचार: मजबूत सिग्नल अवशोषण के कारण, पानी में रेडियो फ्रीक्वेंसी का उपयोग अव्यावहारिक है। ध्वनिक तरंगों की बैंडविड्थ बहुत कम होती है और ये समुद्री जानवरों को परेशान करती हैं। Li-Fi तकनीक कम दूरी का संचार समाधान प्रदान करती है।
• वाहन और परिवहन: हेडलाइट्स का उत्पादन पहले से ही किया जा रहा है, स्ट्रीट लाइट, संकेत और ट्रैफिक लाइट जो एलईडी लैंप का उपयोग करते हैं। यह सुरक्षा और यातायात प्रबंधन प्रणालियों में वाहनों और सड़क बुनियादी ढांचे के बीच संचार को सक्षम बनाता है।
• अत्यधिक सटीक, स्थानीय सूचना सेवाएँ, जैसे विज्ञापन और नेविगेशन, जो किसी विशिष्ट स्थान और समय से संबंधित जानकारी प्रदान करती हैं।
• खिलौने: एलईडी का उपयोग कई खिलौनों में किया जाता है और इसका उपयोग इंटरैक्टिव खिलौनों के बीच कम लागत वाले संचार के लिए किया जा सकता है।

डेवलपर्स के लिए प्रोटोटाइप

Li-1st ग्राहकों को Li-Fi अनुप्रयोगों को शीघ्रता से विकसित और परीक्षण करने की अनुमति देता है। डिवाइस डेस्कटॉप पर पर्याप्त रोशनी प्रदान करते हुए 3 मीटर तक की दूरी पर पूर्ण 11.5 एमबीपीएस थ्रूपुट का समर्थन करता है। कार्य दूरी केवल प्रकाश स्रोत की ताकत पर निर्भर करती है। डिवाइस सरल, सुरक्षित प्रदान करता है तार - रहित संपर्कनेटवर्क के लिए, एलईडी लैंप के साथ संयुक्त।

Li-1st को Li-Fi डेवलपर्स द्वारा पायलट परियोजनाओं के लिए आधार के रूप में बनाया गया था।

पहला व्यावसायिक उत्पाद

मार्च 2016 में बार्सिलोना में मोबाइल वर्ल्ड कांग्रेस में ली-फ्लेम को सार्वजनिक रूप से प्रदर्शित किया गया था। यह डिवाइस दुनिया की पहली हाई-स्पीड की अगली पीढ़ी का प्रतिनिधित्व करता है बेतार तंत्रदृश्य प्रकाश पर आधारित. ली-फ्लेम तकनीक महत्वपूर्ण रूप से समर्थन करती है उच्च घनत्वसर्वोत्तम से अधिक डेटा वाई-फ़ाई समाधान, और इसकी अंतर्निहित सुरक्षा बाहर से अवांछित प्रवेश को समाप्त कर देगी। इसके अलावा, वायरलेस संचार के साथ प्रकाश व्यवस्था का संयोजन बुनियादी ढांचे को काफी सरल बनाता है और ऊर्जा की खपत को कम करता है।

ली-फ्लेम प्रदान करता है:

• मानक लैंप के साथ 3 मीटर तक की दूरी पर 10 Mbit/s का आधा-डुप्लेक्स संचार;
• Li-Fi पहुंच बिंदुओं की सघन स्थापना के कारण उच्च डेटा स्थानांतरण गति के साथ पूर्ण गतिशीलता (स्वायत्त बिजली आपूर्ति के साथ पोर्टेबल डेस्कटॉप इकाई);
• परिसर के भीतर सुरक्षित वायरलेस संचार, सिग्नल रिसाव के जोखिम को समाप्त करना;
• बहु-उपयोगकर्ता पहुंच बिंदु जो प्रत्येक उपयोगकर्ता के लिए अधिक बैंडविड्थ प्रदान करते हैं;
• ऐसे वातावरण में सुरक्षित वायरलेस संचार जहां रेडियो फ्रीक्वेंसी अवांछित या अनुपलब्ध है;
• संचार नेटवर्क डिजाइन करने में लचीलापन;
• वायरलेस संचार अनुप्रयोगों की सीमा का विस्तार;
• एकल बुनियादी ढांचे के उपयोग के कारण प्रकाश और दूरसंचार उपकरणों पर बचत।

छत ब्लॉक:

• डेटा और बिजली की आपूर्ति एक मानक ईथरनेट पोर्ट के माध्यम से की जाती है।
• आसान स्थापना।
• एक एट्टो-सेल बनाने के लिए एक एलईडी लैंप से जुड़ता है।
• एकाधिक पहुंच.
• पहुंच बिंदुओं के बीच सहज संक्रमण।

टेबलटॉप भाग:

• यूएसबी पोर्ट के माध्यम से क्लाइंट डिवाइस से कनेक्शन।
• छत तक 10 एमबीपीएस इन्फ्रारेड अपलिंक।
• ट्रांसीवर के घूमने वाले सिर को उपयोगकर्ता द्वारा समायोजित किया जा सकता है।
• बैटरी चालित और पोर्टेबल।

सबसे तेज़, सबसे छोटा और सबसे सुरक्षित

LiFi-X, Li-Flame प्रणाली का विकास है। आपको एक पूर्ण नेटवर्क तैनात करने की अनुमति देता है और मौजूदा उत्पादों के विपरीत, मल्टीपल एक्सेस, रोमिंग, पूर्ण गतिशीलता का समर्थन करता है और उपयोग में भी आसान है। यह आउटगोइंग और इनकमिंग दोनों दिशाओं में 40 एमबीपीएस की गति पर पूर्ण डुप्लेक्स संचार और पोर्टेबल यूएसबी स्टेशन द्वारा प्रदान की गई पूर्ण गतिशीलता में पिछले संस्करण से भिन्न है।

LiFi-X एक्सेस प्वाइंट:

• PoE या PLC के माध्यम से बिजली आपूर्ति का समर्थन करता है।
• आसान स्थापना।
• एट्टो-सेल बनाने के लिए एलईडी लैंप से कनेक्शन।
• एकाधिक पहुंच.
• पहुंच बिंदुओं के बीच निर्बाध स्विचिंग।

LiFi-X स्टेशन:

• यूएसबी 2.0.

साहित्य

ली-फाई तकनीक पर पुस्तकें, इसकी नवीनता के बावजूद, अब असामान्य नहीं हैं, हालांकि, उनमें से अधिकांश का रूसी में अनुवाद नहीं किया गया है। यहां उनमें से कुछ दिए गए हैं:

• अर्नोन, श्लोमी। दृश्य प्रकाश संचार. कैम्ब्रिज, यूनाइटेड किंगडम: कैम्ब्रिज यूनिवर्सिटी प्रेस, 2015। प्रिंट।
• दिमित्रोव, स्विलेन, और हेराल्ड हास। एलईडी प्रकाश संचार के सिद्धांत: नेटवर्कयुक्त लाई-फाई की ओर। कैम्ब्रिज: कैम्ब्रिज यूनिवर्सिटी प्रेस, 2015। प्रिंट।
• घास्सेमलोय, ज़बीह, डब्ल्यू पॉपुला, और एस राजभंडारी। MATLAB के साथ ऑप्टिकल वायरलेस संचार प्रणाली और चैनल मॉडलिंग। बोका रैटन, FL: सीआरसी प्रेस, 2013. प्रिंट।

किताबें अमेज़न ऑनलाइन स्टोर पर उपलब्ध हैं।