تقنية Li-Fi – مبدأ العمل والتطبيقات

تقنية Li-Fi
تتزايد أعداد الأجهزة الذكية بشكل كبير كل عام ، كما أن الحاجة إلى البيانات فائقة السرعة أمر لا مفر منه لدعم عدد هائل من الأجهزة والتطبيقات. تقنياتنا اللاسلكية الحالية التي تستخدم موجات الراديو لها العديد من القيود بسبب التردد وعرض النطاق الترددي وهي عرضة بشكل كبير للأمان. ما هي تقنية Li-Fi ومبدأ العمل وما هي التطبيقات؟

Light Fidelity هي تقنية نقل بيانات عالية السرعة قدمها البروفيسور هارالد هاس لأول مرة في عام 2011 خلال محادثة TED. يستخدم Li-Fi الضوء المرئي كوسيلة نقل لتوصيل البيانات بين الأجهزة.

كيف يعمل Li-Fi؟
في نظام النقل الرقمي ، سيتم تحويل البيانات إلى بتات ثنائية على شكل أصفار وأخرى مكافئة لحالات “تشغيل” و “إيقاف”. الضوء المرئي عبارة عن موجة كهرومغناطيسية فائقة السرعة ذات نطاق ترددي غير محدود للاستفادة منه. لا يمكن اكتشاف التبديل عالي السرعة للضوء بالعين البشرية ولكن يمكن للديودات الضوئية شديدة الحساسية أن تكتشف بكفاءة تعديل الضوء الذي يتفاعل مع أجهزة الكشف.

بالمقارنة مع موجات الراديو المستخدمة في الأنظمة اللاسلكية التقليدية ، فإن الضوء المرئي له نطاق ترددي أعلى بآلاف المرات. النطاق الترددي غير المحدود يجعله أحد أكثر الحلول كفاءة للتطبيقات كثيفة البيانات. تقنية Li-Fi هي نظام اتصال سريع مزدوج الاتجاه وثنائي الاتجاه قادر على معدل نقل بيانات يصل إلى 224 جيجابت في الثانية.

مكونات نظام Li-Fi
Li-Fi العمل
المصدر: pureLiFi
نقطة وصول البيانات
تعمل نقطة وصول البيانات على توصيل نظام نقل البيانات الممكّن من Li-Fi بالإنترنت عبر جهاز توجيه ومحول عالي السرعة. يعمل بشكل أساسي كمحور ذكي ينشئ الاتصال بين الأجهزة التي تدعم Li-Fi والإنترنت. يتم استخدام مخططات التعديل عالية المستوى وتقنيات التشفير لضمان الاتصال الآمن.

مصدر ضوء يدعم تقنية Li-Fi
نظرًا لأن مصدر الضوء المستخدم في تقنية Li-Fi – مصابيح LED هي أشباه موصلات ، يمكن استخدام نفس الضوء لنقل البيانات مع التبديل السريع لضوء LED وفقًا لمخططات التعديل المتطورة. يعمل جهاز الإرسال والاستقبال المتطور كمصدر للضوء (للضوء المرئي) وعقدة نقل بيانات قادرة على إرسال واستقبال البيانات عالية السرعة بشكل آمن.

الضوء المرئي هو وسيلة نقل عالية السرعة للوصلة الصاعدة والهابطة.

جهاز ذكي يدعم تقنية Li-Fi (جهاز إرسال واستقبال)
يحتوي الجهاز الذكي الذي يدعم تقنية Li-Fi على كاشف للصور (يعمل كجهاز استقبال) وباعث ضوئي (يعمل كجهاز إرسال) للوصلة الصاعدة والهابطة. بمجرد انتقال الجهاز من المنطقة المجاورة لمصدر ضوء إلى مصدر ضوء آخر ، يعيد النظام إنشاء الاتصال مثل مفهوم الخلية التقليدي.

حاليًا ، أجهزتنا الذكية غير مجهزة بأجهزة استشعار وأجهزة إرسال للكشف عن الضوء. باستخدام تقنية أشباه الموصلات الحديثة ، يمكن دمج Li-Fi في شريحة تضاف بسهولة إلى الأجهزة الذكية المستقبلية. تعد PureLiFi و Philips من الأسماء البارزة في مجال البحث عن تقنية Li-Fi.

تتوفر الدونجل الذكي المزود بتقنية Li-Fi لأجهزة الكمبيوتر الشخصية وغيرها من الملحقات مثل الطابعات.

مزايا Li-Fi
اتصال بيانات فائق السرعة – لا يوجد حد لمعدل البيانات
لا تدخل مثل موجات الراديو التقليدية
حلول فعالة من حيث التكلفة – أرخص بكثير من التقنيات اللاسلكية الأخرى
نقل بيانات عالي الأمان – لا يمكن للضوء اختراق الجدران والأبواب الخشبية والكتل المعدنية
دعم الأجهزة المتعددة – العديد من الأجهزة دون أي حد وبدون تحميل زائد للشبكة
حلول عالية الكفاءة في استخدام الطاقة – يمكن تقليل إنفاق الطاقة لاتصالات البيانات اللاسلكية بشكل كبير باستخدام تطبيق Li-Fi
شبكة قابلة للتطوير لتطبيقات المؤسسات والمنزل
شبكة موثوقة للغاية – فرص حدوث خلل في الجهاز ، والتداخل من مصادر أخرى أقل مقارنة بالشبكة التقليدية التي تستخدم موجات الراديو
سهولة في التنفيذ – لا حاجة إلى طيف باهظ الثمن ومعدات ونظام هوائي
حدود Li-Fi
يجب أن يكون الجهاز متوافقًا – يلزم وجود أجهزة مزودة بتقنية Li-Fi لتكوين الشبكة
أي إلهاء يمكن أن يوقف الاتصال (يتطلب اتصالاً بخط البصر)
التكامل والتنسيق بين الشركات المصنعة للأجهزة مطلوب للتوحيد القياسي
التطبيقات المستقبلية لـ Li-Fi
تطبيق المنزل الذكي لمختلف الأجهزة
حلول لاسلكية للمؤسسات والمكاتب
تطبيقات المدن الذكية
النقل الذكي
المستشفيات والرعاية الصحية
تطبيقات الأمن
أهم خيار اتصالات البيانات لشبكات الجيل الخامس وإنترنت الأشياء المستقبلية
خاتمة
على الرغم من حقيقة أن Li-Fi هي تقنية فعالة وسريعة وفعالة من حيث التكلفة ، إلا أنه لا يزال يتعين إجراء المزيد من البحث والتطوير في هذا المجال قبل أن يكون لدينا حل مرن. نظرًا لارتفاع الطلب على البيانات عالية السرعة ، فإن العديد من التقنيات اللاسلكية تتطور وتتطور. تتمتع تقنية Li-Fi أيضًا بإمكانيات هائلة نظرًا لطبيعتها الفعالة والفعالة من حيث التكلفة.