LiFi

Li-Fi (Light Fidelity) гэдэг нь найдвартай гэрлийн хурд гэсэн үгний товчлол юм. Li-Fi нь ирээдүйд гарч ирэх шинэ технологи ба энэ нь мэдээллийг гэрлээр дамжуулан өндөр хурдаар утасгүй дамжуулах технологи юм. LiFi технологи нь өгөгдлийг гэрлэн диодоор (LED) дамжуулна. Үүнийг WiFi-тай харьцуулбал өндөр хурдтай ба хямд өртөгтэй утасгүй холбооны систем юм. Энэ нь нууцлал сайтай, бага зардалтай болон маш их өргөн зурвасаар хангадаг. Янз янзын өнгөний LED ашиглан өөр зурвасын өрнөн болон хурдыг авах бололмжийг олгодог. Li-Fi бол Үзэгдэх гэрлийн холбооны (VLC) нэг хэлбэр юм. VLC нь хүний нүд харж амжихгүй гэрлийн хурдацтай импульсийг ашиглан утасгүйгээр мэдээлэл дамжуулдаг.
Сүүлийн хэдэн жилийн хугацаанд Радио давтамж ашиглалтаас болж цахилгаан соронзон спектрийн хязгаар нь огцом өсөлттэй болж байна. Энэ нь сүүлийн үед гар утасны тоо ихэссэнээс болж огцом өссөн. Ирээдүйн төхөөрөмжүүдийн хувьд чөлөөт спектр нь хурдацтай буурах шалтгаан болж байна. Li-Fi нь цахилгаан соронзон спектрийн, үзэгдэх гэрлийн спектрийн үйл ажиллагаа явуулдаг өөрөөр хэлбэл энэ нь уламжлалт радио долгионоос илүүтэйгээр дунд зэргийн үзэгдэх гэрлийн дамжуулалыг ашигладаг. Гэрэл ашиглах нь хол зайд дамжуулал хийхэд радио зурвас ашигласнаас 10000 дахин ашигтай, мөн өгөгдөл нь нягтрал сайтай дамжуулагдана.Li-Fi-ийн эдгээр үндсэн үйл ажиллагааг хангаж буй гол механизм нь Харааны утасгүй холбоо буюу Optical Wireless Communication гэх олон янзын, маш олон гэрлүүдээр дамжуулж мэдээллийг хувиргадаг зарчимд үндэслэдэгт оршино. Харааны утасгүй холбооны гол төлөөлөөгчид нь нүдэнд харагдахуйц гэрэл, инфра улаан туяа бөгөөд эдгээр нь Wi-Fi сүлжээг нөхцөлдүүлж буй радио долгионоос хамаагүй илүү хэмжээний мэдээллийг зөөвөрлөх хүчин чадалтай байдаг аж. Ингэхдээ, LED гэрлийн эрчим хүчийг ашигладаг байна.
Li-Fi систем нь гол төлөв дамжуулагч хүлээн авагч хоёр хэсгээс бүрдэнэ. Гэрлийн спектр нь радио давтамжийн спектрээс 10000 дахин хурдан байдаг. Кодлогдсон өгөгдөл нь өндөр гэрэлтүүлэгт LED-ээр удирдагдан гэрэл дамжуулах төхөөрөмжүүдэд илгээгдэнэ. Энэ нь өгөгдлийг кодлох боломжтой LED лампыг ялгаатай 1 болон 0-н тэмдэгтээр унтрааж асаадаг. Хүлээн авагч нь эдгээр цацаргалтыг фотодиод болон дохио өсгөгч дохио ашиглан барьж авч гаралтанд өгнө.
Өгөгдсөн диаграмын дагуу оролтын дамжуулагчийн бүрэлдэхүүн хэсэг, хугацааны чиглүүлэгч мөн LED чийдэн хэрэгтэй. Оролтонд дамжуулахыг хүссэн ямар ч өгөгдөл байж болно. Жишээ нь: Дуу, текст гэх мэт. Хугацааны чиглүүлэгч нь бит хооронд шаардагдах хугацааны алхамыг хангадаг. Бит буюу өөрөөр хэлбэл 1 ба 0-ийн хослолууд нь LED чийдэнгийн цацаргалтаар дамжигдана.
Чийдэнгийн цацаргалтыг фотодиод ашиглан хүлээн авна. Фотодиод нь гэрлийн энергийг цахилгаан дохио руу хөрвүүлдэг. Дараа нь эдгээр цахилгаан дохио нь өсгөгдөж гаралтанд гарна.
Үзэгдэх гэрлийн холбоо маш үр ашигтай ба радио дохио хэрэглэх боломжгүй газар ашиглах боломжтой болохыг баталж байна. Жишээ нь: эмнэлэг, нисэх онгоц, уул уурхай болон газрын тосны үйлдвэр гэх мэт. Li-Fi нь ногоон технологийн нэг хэлбэр юм. Энэ нь амьтанд болон хүмүүст ямар ч цацрагийн хор нөлөө учруулахгүй болно. Усан доор холбоо гүн тэнгисийн шумбагчид болон хайгуулчдын хооронд боломжтой байх болно. Бид радио давтамжаас LI-FI руу хялбархан шилжиж болдог олон програмууд байдаг.
Өндөр аюулгүй байдал: Гэрэл нь хана нэвтэлж чадахгүй учир нь зөвхөн аюулгүй холболттой тодорхой өрөөнд байгаа хэрэглэгчдийг хангадаг. Их өгөгдөл дамжуулах хурд: өгөгдлийг гэрлийн хурдтайгаар шилжүүлдэг. Тиймээс энэ нь өгөгдлийг дамжуулах хурд нь 100 Gbps хүрч болно. Их Британы эрдэмтэд Li-Fi нь өгөгдөл дамжуулахдаа 10Gbit/s-ээс ойролцоогоор 250 дахин хурдасгасан хэмжээний хурд үзүүлэх боломжтой гэж тайлбарлаж байгаа нь үнэхээр шинэ нээлт болж байна. Үүнээс өмнө Германы Фронхофер Хейнрих Херц их сургуульд Li-Fi технологийн дээд хурд нь 3Gbit/s гэж үзэж байлаа. Бас нэгэн давуу тал нь электрон соронзон оронд буюу нисэх онгоцонд, эмнэлэг болон цөмийн станцуудад ажиллах боломжтой.Энэ технологи нь цахим аюулгүй байдлыг дэмжихэд тусалж чадна. Энгийнээр тайлбарлавал өрөөн дэх олон тооны гэрэлтүүлгүүд дундуур хүмүүс таблет, гар утас зэрэг төхөөрөмжөө барин алхахдаа янз бүрийн гэрлийн цацрагууд дундуур өнгөрөх ба холболт тогтмол хэвээр байсаар байх аж. Уламжлалт Wi-Fi рутерийн сул тал нь олон төхөөрөмж хоорондоо холбогдож байж ажилладаг бол Li-Fi нь энэ төвөгтэй байдлыг халж нэмэлт төхөөрөмжийн шаардлага байхгүй
хүлээн авагч дамжуулагч хоёрын хооронд гэрэл нэвтрэхгүй биет байгаа тохиолдолд дамжуулалтад саад болно. Гэхдээ энэ сул тал нь зарим талаараа давуу тал юм. Энэ нь дамжуулагчид харагдахгүй байрлалаас халдагч нар сүлжээнд зөвшөөрөлгүйгээр холбогдох боломжгүй болох юм. Хэрэв холбогдвол ил харагдах болно.
Эдинбургийн Их Сургуулийн физикийн профессор, Хөдөлгөөнт харилцаа холбооны тэнхимийн эрхлэгч Харалд Хаас Li-Fi технологийг анх 2011 онд нээж, "Ted Global Talk"-ийн үеэр олон нийтэд танилцуулснаар шинэ үеийн энэхүү дэвшилтэт технологи олны анхаарлыг татаж эхэлсэн юм. Ерөнхий нэр томъёо нь үзэгдэх гэрлийн харилцаа холбоо (VLC), үүний түүх 1880 оноос эхлэлтэй, мэдээлэл дамжуулах цахилгаан соронзон спектрийн үзэгдэх гэрлийн хэсгийг ямар нэгэн байдлаар ашиглах.Эдинбург-ын Дижитал Холбооны хүрээлэнгийн D-Light төсөл нь 2010 оны нэгдүгээр сараас 2012 оны нэгдүгээр сарын хооронд байгуулагдсан.Хаасын 2011 онд Ted Global Talk"-д ярьсан технологи дэмжигдсэн ба түүнийг зах зээлд гаргасан юм. PureLiFi, урьд нь pureVLC, одоогийн LED, гэрэлтүүлэг систем нь нэгтгэх Li-Fi бүтээгдэхүүнийг эдийн засгийн эргэлтэд хүртэл байгуулсан анхны тоног төхөөрөмж үйлдвэрлэгч (OEM) компани юм.
Инжинер болон физикийн шинжлэх ухааны судлаачдын зөвлөлөөс санхүүжилт авч Оксфорд, Эдинбург, Кэмбриж сургуулиуд хамтран туршилт хийхдээ ультра гэрэл ашигласан байна. Цахилгаан соронзон долгионы нөлөөлөлд орж дохио гажуудах магадлалтай нөхцөлд Li-Fi технологийг хэрэглэх бүрэн боломжтой. Мөн Li-Fi гэрэл гаргагч чийдэн нь өгөгдөл дамжуулахдаа хадгалдаг, гэрлийг хүний нүдэнд харагдахааргүй бүдэг болгох боломжтой юм.“Velmenni” компани Эстони Улсын үйлвэрлэл, албан газрууд гэх мэт лабораториас бусад бүх нөхцөлд сүлжээг амжилттай туршижээ. Эрдэмтдийн мэдээлж буйгаар энэхүү ухаалаг LED гэрэл нь секундэд 1Gb-ийн хурдтай интернэт сүлжээ үүсгэдэг буюу энгийн үгээр Wi-Fi-аас 100 дахин илүү хурдтай аж. Туршилтын үеэр Li-Fi нь дээрх хурдыг үзүүлсэн байна. Энэ технологид суурилан бүтээсэн анхны гар утсыг 2014 оны нэгдүгээр сард Лас Вегаст танилцуулжээ. Энэ гар утас огт цэнэг үрэхгүйгээр LED гэрлийн долгионыг интернетийн орчин болгон хувиргадаг онцлогтой байв. Мөн түүний дэлгэцэнд нь нэмэлтээр суурилуулсан кристал давхарга нь утасныхаа зайг нараар цэнэглэх чадвартай, 2-3 ам ам.долларын үнэтэй, өдрийн туршид 15% хүртэлх цэнэгийг ямар ч утас ашиглахгүйгээр олдгоороо ялгаатай байна. 2014 оны 8 сары 31нд Технологи Шинэ санаа Comments Анхны практик телефон утсыг Шотландын эрдэмтэн Alexander Graham Bell зохион бүтээжээ. Түүний зохион бүтээсэн photophone хэмээх утасгүй телефон утас нь гэрлийн цацраг дээр дуу чимээ болон хүний энгийн харилцан яриаг дамжуулах чадвартай байна. Эдинбургийн Их сургуулийн физикийн профессор, Харальд Хасс нь Li-Fi-тайгаар ЛЕД гэрлийн цацрагийн хүрээнд интернэтэд холбогдох эсвэл машиныхаа их гэрлийг ашиглан мэдээлэл дамжуулж болно гэж үзэж байна. Гэрэлтүүлгээс холболт руу 2012 онд байгуулагдсан Харальд Хасс - ын PureLiFi компани нь 2008 оноос хойш гэрлийн холболтын судалгааны ажлаа хийж байгаа ба анхны Li-Fi төхөөрөмжөө Америкийн эрүүл мэндийн үйлчилгээний компанид худалджээ. PureLiFi компани нь томоохон нисэх онгоц үйлдвэрлэгчтэй хамтарч туршиж байгаа нь ирээдүйн агаарын тээвэрт ашиглах боломжтой гэж үзэж байна. Цаашлаад интернэтийг данхтайгаа холбосноор цахилгааны үргүй зарцуулалтыг багасгах, ЛЕД гэрэлтэй ээмэг зүүгээд биеийн дулаан, цусан дахь сахарын түвшин болон бусад эрүүл мэндийн мэдээллүүдээ авах, термостатыг өрөөн дэх хөдөлгөөн мэдрэгчтэй холбосноор өрөөнд хүнгүй үед халаалт автоматаар зогсох гэх мэт боломжийг ч судалж байна.
Wi-Fi адил, Li-Fi утасгүй бөгөөд 802.11 ижил төстэй протоколыг ашигладаг; гэхдээ энэ нь үзэгдэх гэрэлийн холбоог (радио давтамжийн долгион оронд) ашигладаг ба илүү их зурвасын өргөнтэй.VLC-н нэг хэсгийг загварчилсаны дараагаар IEEE 802 ажлын хэсэг харилцаа холбооны протоколыг баталсан.IEEE 802.15.7 стандарт нь хамгийн сүүлийн гарсан , Утасгүй харилцаа холбооны салбарт гэрэл хамгийн сүүлийн үеийн технологийн хөгжил гэж үзэж байгаа . Тодруулбал, нэвтрүүлсэн өгөгдөл дамжуулах хурдыг оновчтой болгох (O-OFDM) модуляц схемийг ашигладаг ба нягтруулгын гэрэлд олон хандалттай, эрчим хүчний үр ашиг йшиглах боломжийг бий болгодог.IEEE 802.15.7 стандартыг физик түвшин (PHY), Media Access Control (MAC) түвшин тодорхойлно. Энэ стандарт нь аудио, видео, мультимедиа үйлчилгээний хангалттай мэдээлэл дамжуулах хэмжээг бий болгох чадвартай юм. Стандарт нь өөр өөр түвшин бүхий гурван PHY давхрага тодорхойлдог: