Может ли свет вытеснить радиоволны в отрасли беспроводной передачи данных?
Использовать свет в качестве канала связи — идея неновая. В 1880 году Александр Белл создал фотофон — устройство, позволяющее передавать звук с помощью света. А в период Второй мировой войны морские суда в конвое, в случае введения режима радиомолчания из-за атак подлодок, передавали друг другу закодированные азбукой Морзе сообщения с помощью штатного прожектора или любого другого источника света. Противник из-под воды не мог перехватить такое сообщение, и этот способ считался довольно безопасным. В наши дни главным примером применения света для передачи информации является оптоволокно. Но что будет, если использовать свет не в кабельных технологиях, а в беспроводных? На этот вопрос попытались ответить создатели Li-Fi — технологии беспроводной связи в видимом спектре излучения.
Li-Fi — достаточно молодая технология. Первое публичное упоминание произошло в 2011 году на конференции TED, где немецкий инженер и профессор Харальд Хаас продемонстрировал беспроводную передачу данных с помощью светодиодной лампочки. Название Li-Fi расшифровывается как Light Fidelity, на манер Wireless Fidelity, более известной как Wi-Fi.
На данный момент несколько компаний занимаются разработками в данной сфере. Вот успехи некоторых из них:
PureLifi — своеобразный лидер в индустрии. Именно здесь работает уже упомянутый Харальд Хаас. В 2014 году представила своё первое устройство, сейчас компания работает над телефоном с технологией Li-Fi.
OledComm — французская компания. Сейчас можно приобрести их комплект за 1000$. Помимо этого, компания выиграла тендер на размещение в парижском метрополитене порядка 250 тысяч светодиодов с технологией Li-Fi.
Velmenni — в 2015 году эта эстонская компания построила первую сеть Li-Fi в нескольких офисах Таллина. Velmenni смогла достичь скорости в 1 Гб/с.
Чип Li-Fi, разработанный французской компанией Oledcomm
Суть технологии
Принцип работы Li-Fi основывается на светодиодах (LED). В момент прохождения постоянного тока через светодиод происходит излучение света. Интенсивность излучение зависит от напряжения тока. Поскольку светодиод — это полупроводниковое устройство, напряжение можно модулировать (изменять) с высокой частотой, что напрямую будет влиять на интенсивность светового потока. Говоря простыми словами, с помощью светодиода можно создать мерцание (изменение свечения светодиода) с очень большой частотой, не заметное человеческому глазу. Это мерцание можно улавливать специальным фотодетектором и преобразовывать в цифровой сигнал.
Упрощенная схема работы
Технические особенности
По заявлениям разработчиков, в лабораторных условиях им удалось достигнуть скорости в 224 ГБ/с. В практических условиях речь идет о скоростях порядка 1ГБ/с. Использование света в качестве канала связи позволяет достичь больших скоростей, но накладывает определенные ограничения на возможности применения. Во-первых, в отличие от Wi-Fi, один “маршрутизатор” Li-Fi — в данном случае светодиод — может обеспечить соединение только одному устройству. Во-вторых, свет довольно капризное явление по сравнению с радиоволнами: он не может преодолевать физические объекты, а при отражении от поверхностей сигнал начинает портиться. Кроме того, более яркий источник света (например, от Солнца) также может повлиять на качество сигнала.
Технология Li-Fi использует протоколы, разработанные рабочей группой IEEE 802, а именно стандарт IEEE 802.15.7, определяющий физические уровни с различными пропускными способностями и уровень доступа к среде передачи, который позволяет осуществлять взаимосвязь с протоколами стека TCP/IP.
Плюсы и минусы
Очевидно, что самым главным недостатком Li-Fi на сегодняшний день является то, что технологии, ориентированной на широкого потребителя, до сих пор не существует. Не существует в том плане, что все наработки используются по большей части в лабораториях с идеальными условиями, далекими от условий окружающей среды, и в очень нишевых проектах. Как всегда, реальность намного прозаичнее. На заре появления технологии прогнозировалось, что темп роста рынка Li-Fi с 2013 по 2018 составит 82%, а к 2018 он будет составлять более 6$ млрд в год. Однако к 2021 году такой рынок не развился, и Li-Fi так и осталась нишевой технологией.
Не будем хоронить технологию раньше времени и выделим плюсы и минусы, исходя из того, что мы знаем о Li-Fi на данный момент:
В теории скорость ощутимо выше, чем у Wi-Fi (>1 Гбит/с в полевых условиях).
Можно использовать в местах, чувствительных к электромагнитным помехам (кабины самолетов, больницы, атомные электростанции).
Безопасность — световые волны не могут проникать через стены, данные передаются в пределах одной комнаты.
Не требуется прямой видимости источника; получить информацию можно и с помощью отраженных от препятствий волн (но скорость в этом случае упадет до 70 Мбит/c).
В густонаселенных местах хотспоты не будут интерферировать друг с другом, как в Wi-Fi.
Широкий диапазон видимого излучения (в 10000 раз шире радио).
Выгода в энергопотреблении (в радиомодемах кпд не превышает 5%, большая часть энергии уходит в тепло).
Яркие источники света (например, солнечный свет) могут создавать помехи и даже прерывать сигнал.
Небольшое покрытие и дальность работы, необходимость прямой видимости для больших скоростей.
В квартирах достаточно одного Wi-Fi роутера, в случае с Li-Fi для эффективной работы необходимо много светодиодов (теоретически можно объединить все лампы в помещении в mesh-сеть, через которую можно передавать сигнал из одной комнаты в другую через общий коридор).
Теоретически, компоненты для Li-Fi дешевле по себестоимости, но для работы нужна принципиально новая инфраструктура, чего не нужно для Wi-Fi 802.11ad.
Стоит учитывать, что это по большей части спекуляции. Технология до сих пор шлифуется в лабораториях. Трудно сказать, как покажет себя Li-Fi на самом деле, когда выйдет на массовый рынок (если выйдет). Однако даже гипотетические преимущества стоят того, чтобы попробовать сделать что-то практически применимое.
Область применения
В определении областей применения стоит отталкиваться от основной особенности Li-Fi: света как канала связи. По самым разным причинам, от техники безопасности до работоспособности различных систем, электромагнитное излучение в некоторых случаях не может использоваться. Например, в больницах, где находится чувствительное к такому излучению оборудование. Или в местах, где электромагнитное излучение подвержено сильным помехам. В подобных местах, где Wi-Fi или обычная мобильная сеть исключены, применение может найти Li-Fi.
IoT — еще одна сфера, в которой Li-Fi может найти практическое применение в ближайшем будущее. Новая технология поможет снять нагрузку с плотного спектра Wi-Fi, обеспечивая бесперебойную беспроводную передачу данных для “домашнего” и промышленного IoT. Также Li-Fi можно будет использовать для создания локальных сетей в пределах одного помещения.
Резюме
В середине десятых многие утверждали, что Li-Fi если не вытеснит, то будет конкурировать с Wi-Fi в ближайшие несколько лет. Однако этого не произошло. Когда технология Li-Fi будет коммерциализирована — никто не знает. Одних результатов в локальных экспериментах недостаточно, необходимы изменения инфраструктуры, доработанное оборудование и немалые инвестиции. Однако рано списывать “ламповый интернет” со счетов. История знает немало примеров, когда путь новых технологий от идеи до рынка занимал десятилетия. Возможно, в недалеком будущем Li-Fi будет совместно использоваться с Wi-Fi и 5G в специфичных кейсах.
Источник
Технология передачи данных с помощью видимого света
В мире существует уже много способов передачи информации. Несмотря на это, японские исследователи из компании «Outstanding Technology» разработали ещё один способ — с помощью видимого излучения, создаваемого светодиодами.
Система называется Commulight и состоит из источника и приёмника, который подключается к телефону или планшету. Есть 2 варианта подключения: через USB или через разъём 3.5 мм.
Из видео становится ясно, как и где можно применять такое новшество. Например, в качестве виртуального гида в музеях и на выставках. Или для более точной навигации внутри помещений, чем при использовании Wi-Fi и GPS. Заявленная точность позиционирования — 50 см.
Также использование передачи данных новым способом становится актуальным в условиях, при которых распространение радиоволн затруднено: те же туннели и заводы. В дополнение к этому разработчики позаботились и о водонепроницаемости своего оборудования, так что использовать его можно и под водой, где большинство способов передачи данных и коммуникации могут не работать.
Самые комментируемые
Я о подобной технологии читал еще классе в 7-:) предвидя шуточки, скажу что это было 9 лет назад)
bakss333,
да я тоже об этом уже давно слышал )) но всёровно это очень даже прикольно ))
илья113461, я тоже давно слышал. Потому что телевизор с пультом у меня уже лет 20.
porta pro,
Телевизеонный пульт выдает не совсем «видимый свет»)))
А по оптиволокну информация тоже светом предается
«передачи данных новым способом становится актуальным в условиях, при которых распространение радиоволн затруднено»
А про ИК все забыли, да?
Phenomenon Fox,
Разве возможности ИК позволяют обмен на дистанции в несколько метров?
ple0max, а пульт от телевизора же может.
выше про пульт уже писали, вопрос в скорости ..
anguish,
А вы возьмите оптоволокно и посмотрите какая у него скорость
Есть мнение что ИК излучение это радиоволна и предел распространения ограничен лишь мощностью источника
WilliamWolos,
ИК ведет себя себя так же как свет, они волны почти одинаковой длины. Вообще, дело в отношении длины волны к размерам предметов. Какие то материалы предметов прозрачны для каких-то длин волн, какие-то их отражают, какие то поглощают, какие то и первое и другое и третье
Eprst_Lalaikin Да ладно?! О_о
WilliamWolos,есть мнение, что любой свет (в том числе ИК) — это радиоволна. или частица. корпускулярно-волновой дуализм же 🙂
ple0max,
У нас где-то в середине 90-х надо было соединить сетью 2 здания, провести кабель возможности не было, но быля прямая видимость. Нашли (уже не помню какой фирмы, но российское изделие) такие инфракрасные приемопередатчики, выглядели как ящики с двумя большими объективами, устанавливались на крыше, наводились друг на друга и фигачило. Работало плохо, зависело не то от погоды, не то хз чего. Поддержка фирмы ничего не могла сделать, сняли, нашли где купить решение на микроволнах
porta pro,
Пульт телевизионный передаёт лучи в невидимом диапазоне спектра — инфракрасном.
То есть вы не правы.
bakss333,
Самая бредовая идея за последние несколько лет. Передевать информацию в зоне прямой видемости. Ой уморили ))))))
Народ, вернитесь на страницу назад, в тему про порт ТачВиза! Там потерли все недовольство, оставили в основном то, что лижет зад Самсунгу! Это наводит на мысли.
Дико извиняюсь за оффтоп.
UnmovedMaX,
Вообще, иногда непонятно по какому принципу трут. Кстати, если быть честным, то недовольство часто походит на троллинг;)
. или является им)).
HellQwer,
Ой, как уже все надоели с этими троллями и троллингом. Это все называется стеб и сарказм!
Естественно, он будет в любом случае, но не может он составлять 70% топика.
Забавно, что счетчик показывает комментарии на уровне 180, а заходишь, там совсем чуть чуть осталось)
UnmovedMaX,
Из темы о доставке пиццы: «назови хоть что то хорошее о америкосах,поржем.». Стёб или сарказм? Про «рашку» тоже где-то. Причём, как раз к стёбу, сарказму и ТОНКОМУ троллингу я отношусь хорошо.
Инфракрасный порт, да на новый лад.
_Tori_,
Инфракрасный порт, как вспомнить технологию, вызывает озноб
J2Y, для своего времени это было отличное решение. Машины раньше тоже паровыми были и ничего.
J2Y,
Я недавно им пользовался, песенку перекачал другу 7мб, качали около 30 минут
lRaufl,
Тогда песенки были миди. В 10-100 раз меньше))
lRaufl,
Хорошее время было. Раньше не мерялись ядрами, оперативкой и мегапикселями. Был ИК-порт — хорошо, был блютуз — ты нереально крут!)
_Tori_,
Японцы кстати до сих пор активно используют ИК-порты, правда, вновых телефонах у них скорость как у вайфая.
velikain,
lol what? Японцы им техникой управляют, в Sony Tablet S для этого приложение даже есть. При том на нем передача файлов через ИК-порт недоступна, так как нужен он в сейчас только для передачи ИК сигнала.
velikain,
Они этим пользуются не от хорошей жизни — у них запрет на определенные частоты в бытовом применении.
Интересна пропускная способность…
Disa_Mas,
почитай про оптоволоконные сети.
communyaka,
Почитай про
И каким образом он лучше допустим вайфая или блютуза? Ведь свет может рассеятся.
7evenwinds,
Таким, что его можно использовать там, где нельзя загрязнять эфир радиочастотами.
Т.е. применение — нишевое.
мне почему то кажется, что используя видимый свет не избежать огромного числа помех.
bezzzzdelnik1,
Не в курсе про технологии коррекции ошибок?
британские ученые изобрели инфракрасный порт
ИК порт только не ИК что ли?
TOXA.
ага. Разрыв шаблона 🙂
А по оптическому волокну не свет идет? Или он невидимый?
Oldy78,
О цене не задумывался?
Oldy78,
850, 1310, 1550nm — это, вроде, невидимый свет.
Oldy78, разницу между волокном и воздухом не улавливаешь?
Интересно, как он будет передавать инфо через разъём 3,5 мм?
Symbianfan,
данными )
Ну конечно вопрос — в цифровой или аналоговой форме, но для конечного пользователя это не принципиально.
Но насколько я вас понял — вы о другом )
У планшетов и мобилок джек не 2х канальный как простой выход на наушники, а 3х канальный, так как должен работать еще и с гарнитурой. Соответственно сигнал он может не только отправлять, но и принимать.
А дальше дело техники, точнее софта, который этот сигнал с аудиовхода будет грабить и раскодировать )
Or1s,
Боюсь скорость будет ещё меньше, чем у ик-порта. В этом случае передача по усб практичнее будет.
Можно было без нахлобучки обойтись и использовать в качестве передающего элемента светодиодную вспышку, а в качестве принимающего — камеру 🙂
«У планшетов и мобилок джек не 2х канальный как простой выход на наушники, а 3х канальный»
Вообще то 4х контактный.
Phenomenon Fox,
это и есть 3х канальный:)
SinkaPDA,
Всё верно: три плюса и масса
Вообще во многих телефонах и так есть вспышка, с помощью Tesla Led можно морзянкой семафорить, например. Так зачем еще какая-то фигнюшка в миниджек нужна.
velikain,
так вспышкой ты скажем данные теоретически отправлять сможешь.
А «фигнюшка» это сенсор и нужна она чтобы их принимать )
Or1s,
А камера для чего? Хотя тут дело может быть в скорости камеры, но покупать отдельную фигнюшку ради такого не хочется. Вот когда с помощью одного только приложения, камеры и вспышки это можно будет делать, тогда ОК.
velikain, покупать её, возможно и не придётся — на тех же выставках и в музеях вполне возможно выдавать эти прибамбасы под гарантийный платеж. А камера у большинства устройств с одной, задней стороны — как в музее одновременно смотреть на экране презентацию про стенд и наводить камеру на источник света, трудно представляю. Если только освещение не в пол встроено.
лучше скажите что за телефон у чувака в руках
Robo22,
Sharp Aquos Phone 104SH скорее всего. В общем ничего необычного, на уровне нынешних топовых смартов.
velikain,
спасибо , думаю телефонам эти передающие фонари не нужны итак зарядки не хватает .
Robo22,
Вроде как sharp, AQUOS PHONE SoftBank 102SH
Хотя не, 104 всетаки
мне вот это нравится — «Из видео становится ясно» ну для китайцев наверное, а мне что-то не очень..))
ну лазер тоже «как бы» видимый.
блин, пришел такой домой, включаешь как обычно свет. и форматируешь флешку
webserfer1,
О! Раньше такие микросхемы были(может и сейчас) которые на свету сброс делали(наклейка закрывала окошко)
Бесполезная идея. Нестандартное оборудование у передающей стороны. Дополнительное оборудование у принимающей, использующее ненадежные и не приспособленные для этого интерфейсы. 50 см? Да я на конференциях QR-коды через весь зал считывал Нафига оно нужно? Ни одного преимущества перед теми же QR-кодами, при том, что их уже можно считать устаревшими.
> В дополнение к этому разработчики позаботились и он водонепроницаемости своего оборудования, так что использовать его можно и под водой, где большинство способов передачи данных и коммуникации могут не работать.
Ништяк. Теперь киты смогут считывать в своих подводных торговых центрах метки своими подводными китовьими коммуникаторами. Вы что, серьезно?
Интересно как вы местоположения при помощи qr кодов с точности до 50 см вычислили.
Поднимите журнал «Техника молодёжи» за 70 годы прошлого века там есть полная выкладка с чертежами устройства о передаче голоса на расстоянии с помощью света. А тут «японские исследователи из компании «Outstanding Technology» разработали ещё один способ «. Это не исследователи, а интеллектуальное ворьё.
Bakalda, ага, разработчики мобильных телефонов тоже все нагло у Маркони украли.
Дааа, японские ученые молодцы прямо. Я девайс для передачи звука с помощью света делал еще в начальной школе из светодиода и фототранзистора. Чем тут гордиться-то? То же самое и осталось, только процессор для обработки данных добавили, еще и цену заломят как всегда заоблачную
Давно, лет 15 назад читал в детских журналах про вот такой светодиодный телефон, который передавал голос светом, и принимался фотодиодом. При хорошей фокусировке линзы, расстояние достигало 50 метров.
liss8608,
больше 10 лет назад защищал диплом на эту тему, только передача данных между PC. передатчиком была обычная лазерная указка. опытным путем было установлено, что при расстоянии более чем 30м передача была практически невозможна, пятно на приемнике рассеивалось и вибрации пола приводили к сильному изменению интенсивности на приемнике, в следствие чего ошибочно определялся 0 или 1. Также большую роль играла «наводка» на приемник. На расстоях до 10м передача была более-менее стабильна и велась на максимальной скорости порта 2400 бит/c с коррекцией ошибок (скорость ограничивалась скоростью включения/выключения лазерного диода), фатическая же скорость передачи данных была в десяток раз меньше.
Я думал по фото,что это веб камера.
Помню простая схема была в 70-x выпусках журнала техники молодежи. Тогда заявляли о расстоянии до нескольких километров. ну это в теории =)
Сейчас такого расстояния для приватной связи можно вполне добиться в ясную погоду посредством мощных «лазерных указок».
А для передачи через джек 3,5мм можно такой девайс дома за 15 минут собрать, смысла не имеет такое устройство
Интересно какая скорость передачи у устройства. Если достаточно высокая то очевидное применение — места где обычно отключается радиомодуль мобилы — самолеты лаборатории отделения больниц. Интернет или локальная сеть в таких местах лишним не бывает. Врядл она выскоя если использовать разьем 3.5 но для текста и вполне годится думаю.
Навеяло.
Когда то очень давно в 90-х мы с приятелем сделали из двух лазерных указок и фотодиодов приспособу которая помогала нам приглашать друг друга в гости. Нажимаешь кнопку включаешь указку и через улицу и огород луч попадает на фотодиод который включал пищалку в доме Это означало что надо пилить в гости — дело важное. Почему указка — провода тянуть — оборвут — 90-е же да и бабка с огородом была не сахар. Мобил тогда не было а рации мы как то сделать не удосужились — заморочено. Покупать — неспортивно. Стационарный телефон был только у меня. Пешком ходить — лень. Технической стороной в основном занимался приятель поэтому схемы предоставить не могу но она была простая. Хотели подцепить к устройству усилок что бы и микрофоном общатся и музыку гонять но как то руки не дошли. Помню с настройкой маялись — от постороннего света приемник срабатывал как за здрасте пока не додумались его в трубу засунуть.
Ностальгия в общем.
caramba_sda,
с пультами ДУ вместо бластеров.
Они встроили в простую лампочку (будь то — накала или ЛЕД) ИК порт и усилили сигнал 🙂 НОВИНКА!
ну, молодцы, я, вот, не додумался)
Я думаю найдем применение в промышленности, а не для гаджетов, напримет на АЭС и на ПС, чтобы не протягивать километры защищенных от электромагнитного излучения проводов. Сделают не пересекаемые линии прохождения сигнала + еще и на освещении сэкономят.
makscta,
т.е. оптоволокно уже не в моде? Почему его протянуть нельзя?
Ученые точно не британские? Может иммигранты, или там по обмену опытом приехали?
Ну ведь бред же от начала и до конца, выше в коментах много причин назвали.
Ой, да что вы говорите? Сенсация-прорыв! А OS Bolgenos эту технологию поддерживает? Потому что я только за новые технологии и хочу заказать11
Замена ИК порту?! Может фильмы в 720р можно передавать за считанные секунды при непосредственном контакте между смартфонами?
«для более точной навигации внутри помещений»
Да! Ждал! А то меня навигатор всё время приводит в спальню, вместо кухни! С этой системой я смогу без труда находить находить в своей российской квартире кухню!
А вообще, я так понял, они заменили ик-светодиоды в икпорте на обычные, с видимой длинной волны? Гении блин.
скоро в японии изобретут способ передачи информации по проводам, этот способ передачи информации будет актуален там, где распространение радиоволн затруднено: те же туннели и заводы.
Так сказать IrDa теперь видно. Я думаю есть будущее такой технологии в развитии вмдео галограмм.
Дорогие троли, мы поняли, что вы намекаете на ИК порт. Но разве ИК порт передает информацию под водой и на расстоянии в несколько метров. А хоть эта задумка была еще давно открыта, но на деле это еще круче! Пришел в аэропорт подставил смартфон или планшет под свет и инфа с расписанием и схемой аэропорта у тебя и ты знаешь куда идти. Молодцы одним словом! А тут еще в Марте если не ошибаюсь японцы луч света телепортнули так это вообще круто! И телепорт и информация в виде света это уже будущее ребята 🙂 Смартфоны уже стали 4 ядерными
пришел в аэропорт, сосканил QR код, «и инфа с расписанием и схемой аэропорта у тебя и ты знаешь куда идти».
пришел в аэропорт, ничего не сканил, никуда не подставлял, открыл местный специальный вай-фай хот-спот, «и инфа с расписанием и схемой аэропорта у тебя и ты знаешь куда идти».
Android3r,
Ик порт у меня на сименсах типо сх65 передавал информацию на расстроянии около двух метров, под водой. ну а нахрена?
Если вас не устраивает 2 метра, которые были у меня между телефонами, то вспомните, по средству какой технологиии пульт переключает каналы на телевизоре.
немного тупо использовать старые технологии не легче ли сделать передачу через wi-fi?
в журнале «хакер» за какой-то год была схема и описание прибора для подсказывания: микрофон+схема+лазерная указка=источник сигнала, солнечная батарейка+схема+плеер=приемник. можно поискать. кстати, у лазера зона «прямой видимости» намного больше, чем у диода.
Телевизоры, телевизорами.
Лет 15 назад были электронные часы с записной книжкой.
Контакты в память записывались при помощи моргания монитора в фоторезистор..
На компе забиваешь контакты, подносишь часы.. и ждешь..
Один в один то что они сейчас придумали..
Чую прожектаров много станет!И мир светлее станет!
Источник
