لای‌فای در مسیر ارتباطات بی‌سیم

شاید از خودتان پرسیده باشید که آیا راه سریع‌تر و مطمئن‌تری نسبت به وای‌فای برای اتصال به اینترنت وجود دارد؟ پاسخ این سوال، مثبت است. Li-Fi، یک فناوری ارتباط بی‌سیم که از نور به جای امواج رادیویی برای انتقال داده‌ها استفاده می‌کند. Li-Fi مخفف Light Fidelity است و اولین بار توسط‌ هارالد‌ هاس در سال ۲۰۱۱ معرفی شد. در این پست وبلاگ توضیح خواهیم داد که Li-Fi چیست، چگونه کار می‌کند، چه ویژگی‌ها، مزایا و معایبی دارد.

     فهرست مطالب

Li-Fi یا لای‌فای چیست؟

( Li-Fi یک فناوری ارتباطی بی‌سیم است که از نور ناشی از دیودهای ساطع نور (LED) به عنوان وسیله‌ای برای انتقال شبکه، موبایل و ارتباطات پرسرعت به روشی مشابه Wi-Fi استفاده می‌کند.) این اصطلاح برای اولین بار، توسط‌ هارالد‌ هاس در طی یک سخنرانی TEDGlobal در سال ۲۰۱۱ در ادینبورگ معرفی شد.

لای‌فای از مدولاسیون شدت نور برای انتقال داده‌ها استفاده می‌کند. یعنی LED‌ها با سرعت بسیار بالایی روشن و خاموش می‌شوند، فراتر از توانایی چشم انسان. الگوهای روشن-خاموش سیگنال دیجیتالی را ایجاد می‌کنند که اطلاعات را از دستگاه‌های مختلف شبکه‌ای منتقل می‌کند.

Li-Fi می‌تواند از نور مرئی، اشعهٔ ماوراء بنفش و مادون قرمز برای انتقال داده استفاده کند. با این حال، در حالت فعلی، تنها لامپ‌های LED می‌توانند برای انتقال داده‌ها در نور مرئی استفاده شوند.

Li-Fi چگونه کار می‌کند؟

لای‌فای با استفاده از لامپ‌های LED مادون قرمز برای ارسال و دریافت پالس‌های نوری که برای چشم انسان نامرئی هستند، کار می‌کند. این لامپ‌ها به عنوان فرستنده و گیرندهٔ داده عمل می‌کنند. برای استفاده از Li-Fi، دستگاه‌ها باید یک آشکارساز نوری داشته باشند که بتواند سیگنال‌های نور را به سیگنال‌های الکتریکی تبدیل کند. سپس سیگنال‌های الکتریکی توسط یک میکروکنترلر یا یک پردازندهٔ سیگنال دیجیتال برای رمزگشایی داده‌ها پردازش می‌شوند.

Li-Fi همچنین می‌تواند از نور مرئی برای انتقال داده استفاده کند، اما برای این کار نیاز به LED‌های خاصی است که می‌توانند روشنایی نور را بدون تأثیر بر درک انسان از روشنایی، تعدیل کنند. این LED‌ها را می‌توان در لامپ‌ها، چراغ‌های خیابان، علائم، نمایشگرها یا هر وسیله دیگری که نور ساطع می‌کند، ادغام کرد.

لای‌فای به طور بالقوه می‌تواند به سرعت دادهٔ بسیار بالایی دست پیدا کند. چون از طیف بسیار گسترده‌تری نسبت به امواج رادیویی استفاده می‌کند. طیف نور مرئی به تنهایی دارای پهنای باند ۳۰۰ هرتز است، در مقایسه با ۳۰۰ گیگاهرتز برای امواج رادیویی. محققان با استفاده از Li-Fi در تنظیمات آزمایشگاهی، به سرعت دادهٔ بیش از ۲۲۴ گیگابیت بر ثانیه دست یافته اند.

Li-Fa

ویژگی‌های Li-Fi

لای‌فای دارای چندین ویژگی است که آن را به یک فناوری جذاب برای ارتباطات بی‌سیم تبدیل می‌کند. برخی از این ویژگی‌ها عبارتند از:

سرعت بالا: لای‌فای به طور بالقوه می‌تواند سرعت بسیار بیشتری نسبت به Wi-Fi ارائه دهد چون از پهنای باند بزرگ‌تری استفاده می‌کند و تداخل کمتری با سایر منابع تابش الکترومغناطیسی دارد.

بهره وری انرژی: لای‌فای می‌تواند مصرف انرژی ارتباطات بی‌سیم را کاهش دهد چون از LED‌هایی استفاده می‌کند که قبلاً برای اهداف روشنایی استفاده شده‌اند. همچنین LED‌ها نسبت به لامپ‌های معمولی یا لوله‌های فلورسنت، انرژی کارآمدتری دارند.

در دسترس بودن: Li-Fi را می‌توان در مکان‌هایی که Wi-Fi در دسترس نیست یا به دلیل تداخل الکترومغناطیسی یا دلایل امنیتی مجاز نیست، استفاده کرد. به عنوان مثال، Li-Fi را می‌توان در کابین هواپیما، بیمارستان‌ها، پایگاه‌های نظامی، تونل‌های زیرزمینی یا مناطق دورافتاده استفاده کرد.

موقعیت‌یابی: لای‌فای همچنین می‌تواند اطلاعات موقعیت‌یابی دقیق را با استفاده از روش‌های مثلث‌بندی بر اساس مکان و جهت‌گیری منابع نور و گیرنده‌ها ارائه دهد. این می‌تواند برنامه‌هایی مانند ناوبری داخلی، روشنایی هوشمند یا واقعیت افزوده را فعال کند.

مزایا و معایب Li-Fi

مانند هر فناوری دیگری، لای‌فای مزایا و معایب خاص خود را دارد که قبل از استفاده از آن باید در نظر گرفته شود. برخی از مزایا و معایب این فناوری عبارتند از:

مزایای Li-Fi

انتقال سریع‌تر داده: همانطور که قبلاً گفتیم، لای‌فای می‌تواند نرخ دادهٔ بسیار بالاتری نسبت به Wi-Fi ارائه دهد چون از پهنای باند بیشتری استفاده می‌کند و تداخل کمتری از سایر منابع تابش الکترومغناطیسی دارد.

شبکهٔ ایمن‌تر: Li-Fi از Wi-Fi امن‌تر است چون محدود به منطقه‌ای است که نور وجود دارد. این یعنی هکرها نمی‌توانند به شبکه دسترسی داشته باشند مگر اینکه در محدودهٔ منبع نور باشند. علاوه بر این، لای‌فای می‌تواند از تکنیک‌های رمزگذاری برای افزایش امنیت داده‌ها استفاده کند.

مصرف انرژی کمتر: Li-Fi می‌تواند مصرف انرژی ارتباطات بی‌سیم را کاهش دهد چون از LED‌هایی استفاده می‌کند که قبلاً برای اهداف روشنایی استفاده می‌شوند. همچنین LED‌ها نسبت به لامپ‌های معمولی یا لوله‌های فلورسنت انرژی کارآمدتری دارند.

در دسترس بودن گسترده‌تر: لای‌فای را می‌توان در مکان‌هایی که Wi-Fi در دسترس نیست یا به دلیل تداخل الکترومغناطیسی یا دلایل امنیتی مجاز نیست استفاده کرد.

موقعیت‌یابی بهتر: Li-Fi همچنین می‌تواند اطلاعات موقعیت یابی دقیقی را ارائه دهد.

معایب Li-Fi

محدودهٔ کوچک: لای‌فای برد محدودی دارد چون به وجود نور بستگی دارد. امواج نور نمی‌توانند به دیوارها یا سایر اجسام مات نفوذ کنند، بنابراین سیگنال می‌تواند به راحتی مسدود یا ضعیف شود. حداکثر برد Li-Fi حدود ۱۰ متر تخمین زده می‌شود.

نیاز به خط دید: لای‌فای برای حفظ اتصال به یک خط دید مستقیم بین فرستنده و گیرنده نیاز دارد. اگرچه سیگنال می‌تواند از دیوارها و سایر اشیاء منعکس شود، اما به شدت تحت تأثیر موانع قرار می‌گیرد. بنابراین Li-Fi برای دستگاه‌های تلفن همراهی که به طور مکرر در اطراف حرکت می‌کنند یا برای محیط‌هایی که دارای موانع زیادی هستند، مناسب نیست.

تداخل نور محیط: Li-Fi می‌تواند تحت تاثیر تداخل منابع نور محیطی مانند نور خورشید، لامپ‌های فلورسنت یا سایر LED‌ها قرار گیرد. این می‌تواند کیفیت و قابلیت اطمینان سیگنال را کاهش دهد. برای غلبه بر این مشکل، Li-Fi باید از فیلترها یا تکنیک‌های مدولاسیونی استفاده کند که بتواند سیگنال مورد نظر و نویز را تشخیص دهد.

مشکلات سازگاری: لای‌فای با دستگاه‌های موجود که از Wi-Fi یا سایر فناوری‌های بی‌سیم استفاده می‌کنند، سازگار نیست. برای استفاده از Li-Fi، دستگاه‌ها باید یک آشکارساز نوری داشته باشند که بتواند سیگنال‌های نور را به سیگنال‌های الکتریکی تبدیل کند. پس Li-Fi به قطعات سخت‌افزاری و نرم‌افزاری اضافی نیاز دارد که ممکن است هزینه و پیچیدگی دستگاه‌ها را افزایش دهد.

عدم استانداردسازی: Li-Fi هنوز یک فناوری نسبتا جدید است که فاقد استاندارد جهانی برای اجرا و بهره‌برداری است. اگرچه یک اصلاحیهٔ IEEE 802.11bb وجود دارد که پشتیبانی از لای‌فای را به مشخصات Wi-Fi اضافه می‌کند، اما هنوز به طور گسترده توسط صنعت یا مصرف‌کنندگان پذیرفته نشده‌است. این ممکن است قابلیت همکاری و مقیاس‌پذیری شبکه‌های Li-Fi را محدود کند.

Li-Fi یا Wi-Fi: کدام یک بهتر است؟

Li-Fi و Wi-Fi هر دو فناوری‌های ارتباطی بی‌سیم هستند که نقاط قوت و ضعف خاص خود را دارند. بنابراین نمی‌توان گفت که کدام یک بهتر از دیگری است. این بستگی به نیازها و ترجیحات خاص کاربران و برنامه‌های کاربردی دارد.

لای‌فای ممکن است برای سناریوهایی که به سرعت بالا، امنیت بالا، مصرف انرژی کم، در دسترس بودن گسترده یا موقعیت‌یابی دقیق نیاز دارند، بهتر از وای‌فای باشد. به عنوان مثال، Li-Fi ممکن است برای مراکز داده، خانه‌های هوشمند، شهرهای هوشمند، امکانات مراقبت‌های بهداشتی، موسسات آموزشی یا محیط‌های صنعتی ایده‌آل باشد.

Wi-Fi ممکن است برای سناریوهایی که به برد طولانی، تحرک، انعطاف‌پذیری، سازگاری یا استانداردسازی نیاز دارند بهتر از لای‌فای باشد. به عنوان مثال، وای‌فای ممکن است برای دستگاه‌های شخصی،‌هات اسپات‌های عمومی، بازی‌های آنلاین، پخش رسانه یا محاسبات ابری ایده‌آل باشد.

در برخی موارد، Li-Fi و Wi-Fi ممکن است مکمل یکدیگر باشند و یک راه حل ترکیبی ارائه دهند که بهترین‌های هر دو جهان را با هم ترکیب می‌کند. به عنوان مثال، لای‌فای ممکن است به عنوان یک شبکه backhaul استفاده شود که چندین نقطهٔ دسترسی وای‌فای را در یک ساختمان یا محوطهٔ دانشگاه به هم متصل می‌کند. به این ترتیب، لای‌فای می‌تواند سرعت بالا و امنیت بالا را فراهم کند در حالی که Wi-Fi می‌تواند برد طولانی و تحرک را ارائه دهد.

جمع‌بندی

Li-Fi یک فناوری ارتباطی بی‌سیم است که به جای امواج رادیویی، از نور برای انتقال داده‌ها استفاده می‌کند. دارای چندین ویژگی است که آن را به یک فناوری جذاب برای ارتباطات بی‌سیم تبدیل می‌کند مانند سرعت بالا، امنیت، بهره‌وری انرژی، در دسترس بودن و موقعیت‌یابی. با این حال، محدودیت‌هایی مانند برد محدود، نیاز به خط دید، تداخل نور محیط، مشکلات سازگاری و عدم استانداردسازی دارد.

لای‌فای جایگزینی برای Wi-Fi نیست، بلکه یک فناوری تقویت‌کننده است که می‌تواند در کنار آن برای ارائهٔ طیف اضافی، برای استفادهٔ دستگاه‌ها و همچنین راهی برای محدود کردن دسترسی به شبکه با استفاده از ماهیت این فناوری مبتنی بر نور کار کند.

لای‌فای ممکن است برای برخی سناریوها بهتر از وای‌فای باشد، اما برای برخی دیگر بدتر است. این بستگی به نیازها و ترجیحات خاص کاربران و برنامه‌های کاربردی دارد. در برخی موارد، Li-Fi و Wi-Fi ممکن است مکمل یکدیگر باشند و یک راه حل ترکیبی ارائه دهند که بهترین‌های هر دو جهان را با هم ترکیب می‌کند.

Li-Fi یک فناوری نسبتاً جدید است که هنوز به پتانسیل کامل یا پذیرش گستردهٔ خود نرسیده است. با این حال، پتانسیل زیادی دارد که نه تنها روش آنلاین شدن همهٔ ما، بلکه نحوهٔ تعامل ما با محیط اطرافمان را هم متحول کند.

دیدگاه‌ خود را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

فهرست مطالب

Scroll to Top