- Công nghệ hiện có là gì và tại sao chúng ta cần thay đổi?
- Cách thức hoạt động của Li-Fi
- Chúng ta còn bao xa để tận hưởng Li-Fi?
- Xây dựng Li-Fi của riêng bạn
Với sự phát triển vượt bậc của Điện thoại thông minh, Internet vạn vật (IoT), Tự động hóa công nghiệp, Hệ thống nhà thông minh,… thì nhu cầu sử dụng Internet cũng tăng theo cấp số nhân. Công nghệ đã phát triển đến mức mọi thứ từ ô tô đến tủ lạnh của chúng ta đều cần có kết nối internet. Điều này đặt ra các câu hỏi khác như; Liệu có đủ băng thông cho tất cả các thiết bị này không? Những dữ liệu này sẽ được bảo mật? Hệ thống hiện tại có đủ nhanh cho tất cả các dữ liệu này không? Sẽ có quá nhiều kết hợp về lưu lượng mạng?
Tất cả những câu hỏi này sẽ được giải quyết bằng công nghệ sắp tới có tên là Li-Fi. Vậy LiFi là gì? Thuật ngữ Li-Fi là viết tắt của “Light Fidelity”. Đây được cho là thế hệ tiếp theo của internet, nơi Ánh sáng sẽ được sử dụng làm phương tiện truyền tải dữ liệu. Có, bạn đọc nó đúng; nó cũng giống như Ánh sáng mà bạn sử dụng trong nhà và văn phòng, với một số sửa đổi có thể được sử dụng để truyền dữ liệu đến tất cả các thiết bị của bạn yêu cầu internet.
Nó thậm chí có thể? LiFi hoạt động như thế nào? Nó có thể được mong đợi trong tương lai gần?… Câu trả lời cho tất cả những câu hỏi này sẽ được tìm thấy trong bài viết này
Công nghệ hiện có là gì và tại sao chúng ta cần thay đổi?
Ngay từ nguồn gốc của internet, chúng tôi đã sử dụng phương tiện RF để truyền dữ liệu từ đầu này sang đầu kia không dây. Phương tiện RF sử dụng sóng Radio, dữ liệu được truyền đi sẽ được điều chế thành các sóng này sau đó được giải điều chế ở phía máy thu. Chúng tôi bắt đầu bằng cách truyền vài kilo byte dữ liệu mỗi giây và đã đạt được những tiến bộ đủ để hiện nay tốc độ internet trung bình toàn cầu là khoảng 7,2 Mb / giây (Mega byte mỗi giây), nghe có vẻ là đủ đối với hầu hết chúng ta. Tuy nhiên, công nghệ sử dụng phương tiện RF để truyền dữ liệu này có rất nhiều hạn chế như
- Có quá nhiều nhu cầu về Internet mà phương pháp hiện tại không thể đáp ứng, dẫn đến hiệu ứng gọi là Spectrum crunch.
- Có nhu cầu về băng thông cao vì tốc độ mạng cao hơn yêu cầu.
- Phương tiện RF không an toàn để được sử dụng trong Bệnh viện, Nhà máy điện, Máy bay, v.v. và những nơi này cũng sẽ cần kết nối internet cho thời đại hiện đại.
- Tần số vô tuyến không an toàn, vì dữ liệu của bạn có thể thoát qua các bức tường và không thể được chứa trong một khu vực cụ thể.
Tất cả những hạn chế này đòi hỏi một công nghệ mới, công nghệ mới này được gọi là Li-Fi cho phép hiểu cách nó hoạt động
Sự thật thú vị: Bạn có biết rằng, Internet không dây (WiFi) được sử dụng nhiều nhất ngày nay thực sự được phát minh bởi Tiến sĩ John O'Sullivan. Anh ấy thực sự đang cố gắng thử nghiệm với việc phát nổ các lỗ đen nhỏ, nhưng nó dẫn đến việc phát minh ra WiFi vào năm 1991, hiện đóng góp vào 60% lưu lượng truy cập internet toàn cầu.Cách thức hoạt động của Li-Fi
Như đã nói trước đó, Li-Fi sử dụng ánh sáng để truyền dữ liệu không giống như sóng Radio. Ý tưởng này lần đầu tiên được đưa ra bởi Giáo sư Harald Haas trong một buổi nói chuyện TED của ông vào năm 2011. Định nghĩa cho Li-Fi có thể được đưa ra là “LiFi là mạng hai chiều tốc độ cao và truyền dữ liệu di động bằng ánh sáng. LiFi bao gồm nhiều bóng đèn tạo thành mạng không dây, cung cấp trải nghiệm người dùng về cơ bản tương tự như Wi-Fi ngoại trừ việc sử dụng phổ ánh sáng ”
Vì vậy, có ở bất cứ đâu bạn có bóng đèn, bạn sẽ có kết nối internet nhưng ở đây, thuật ngữ bóng đèn không dùng để chỉ đèn sợi đốt thông thường trong ngôi nhà của chúng ta, đây là những đèn LED được sửa đổi đặc biệt có thể truyền dữ liệu. Như chúng ta biết LED là một thiết bị bán dẫn và giống như tất cả các chất bán dẫn, nó có đặc tính chuyển mạch. Thuộc tính chuyển mạch này được sử dụng để truyền dữ liệu. Hình ảnh dưới đây giải thích cách truyền dữ liệu bằng ánh sáng.
Mọi đèn LED phải được cấp nguồn thông qua trình điều khiển LED, trình điều khiển LED này sẽ lấy thông tin từ máy chủ Internet và dữ liệu sẽ được mã hóa trong trình điều khiển. Dựa trên dữ liệu được mã hóa này, đèn LED sẽ nhấp nháy với tốc độ rất cao mà mắt người không thể nhận thấy. Nhưng Máy dò ảnh ở đầu bên kia sẽ có thể đọc tất cả các nhấp nháy và dữ liệu này sẽ được giải mã sau khi Khuếch đại và Xử lý.
Việc truyền dữ liệu ở đây sẽ rất nhanh hơn so với RF. Như chúng ta đã biết ánh sáng truyền đi nhanh hơn không khí tức là ánh sáng nhanh hơn gấp vạn lần so với sóng Vô tuyến vì tần số của sóng Vô tuyến chỉ là 300 Giga hertz nhưng ánh sáng có thể đi tới 790 Tera hertz
Các nhà nghiên cứu tại Đại học Oxford đã thử nghiệm và đẩy giới hạn của Li-Fi hoạt động với tốc độ 224Gbps. Để cung cấp cho bạn một ý tưởng, tốc độ này đủ để tải xuống 10 bộ phim độ nét cao trong một giây. Chết tiệt!.. Tôi đang chờ đợi để kiểm tra tốc độ tải xuống các trò chơi bằng công nghệ này .
Có lẽ, công nghệ truyền dữ liệu qua ánh sáng có vẻ mới nhưng chúng ta đã sử dụng nó từ lâu. Không tin tôi? Đọc thêm…
Có, việc truyền dữ liệu thông qua điốt ảnh đã được thực hiện trong một thời gian dài thông qua Điều khiển từ xa IR của chúng tôi. Mỗi khi chúng ta nhấn một nút trên điều khiển từ xa của Tivi, đèn LED hồng ngoại trong Điều khiển từ xa sẽ phát xung rất nhanh, điều này sẽ được Tivi nhận và sau đó được giải mã để lấy thông tin. Tuy nhiên, phương pháp cũ này rất chậm và không thể được sử dụng để truyền bất kỳ dữ liệu xứng đáng nào. Do đó với LiFi, phương pháp này được thực hiện phức tạp bằng cách sử dụng nhiều hơn một đèn LED và truyền nhiều luồng dữ liệu tại một thời điểm nhất định. Bằng cách này có thể truyền nhiều thông tin hơn và do đó có thể truyền dữ liệu nhanh hơn.
Chúng ta còn bao xa để tận hưởng Li-Fi?
Các khái niệm về Li-Fi không phải là một khái niệm lý thuyết đơn thuần, trên thực tế khi GS Harald Haas (người sáng lập của Li-Fi) giới thiệu các khái niệm về Li-Fi trong một đoạn video TED ông đã thực hiện một cuộc biểu tình thực tế bằng cách chiếu một đoạn video HD trực tiếp tới màn hình khán giả và để họ chết lặng trước công nghệ. Kể từ đó, nhiều bộ óc lỗi lạc đã bắt đầu đóng góp và cải thiện khái niệm về Li-Fi. Ngày nay, có những công ty như Pure LiFi sẵn sàng cung cấp dịch vụ Li-Fi cho Gia đình hoặc Văn phòng của bạn thông qua khóa Li-Fi của họ, có thể chỉ cần cắm vào USB máy tính xách tay của bạn và đọc dữ liệu từ bất kỳ đèn hỗ trợ Li-Fi nào. Vì vậy, chúng ta không còn xa vời với việc sử dụng đèn đọc sách của mình không chỉ để chiếu sáng hoặc để bàn mà còn để Cung cấp kết nối internet.
Xây dựng Li-Fi của riêng bạn
Hy vọng bài viết này đã giúp bạn hiểu Li-Fi là gì và nó sẽ mang tính cách mạng như thế nào. Nhưng nếu sự yêu thích của bạn đối với Li-Fi đang cố gắng thúc đẩy bạn hiểu biết thêm về L-Fi, thì hãy cố gắng xây dựng một cái của riêng bạn. Có một câu nói rất nổi tiếng của Richard Feynman “ Những gì tôi không thể xây dựng, tôi không hiểu ” là một trong những nhân sự yêu thích của tôi. Vì vậy, hãy cho chúng tôi biết nếu chúng tôi có thể tự chế tạo một Li-Fi mini để truyền tín hiệu âm thanh từ đầu này sang đầu kia.
Trước khi bắt đầu, chúng ta hãy làm đơn giản rằng, chúng ta không phải là những người đầu tiên thử nó. Mọi người đã làm nó rồi nên nó sẽ không phải là một quá trình phức tạp. Chúng ta chỉ cần một phần Encoder và Decoder để truyền và nhận tín hiệu qua ánh sáng. Ở phía đầu thu, chúng ta có thể sử dụng các bóng bán dẫn để làm đèn LED nhấp nháy cho tín hiệu âm thanh đầu vào. Sự nhấp nháy này sẽ không thể nhìn thấy bằng mắt thường vì tần số cao, nhưng khi chúng tôi sử dụng bảng điều khiển năng lượng mặt trời và phân tích điện áp DC đầu ra của nó thông qua một phạm vi, chúng tôi sẽ có thể tìm thấy một biến thể theo khuôn mẫu. Biến thể này không có gì khác ngoài tín hiệu âm thanh. Chỉ cần sử dụng mạch khuếch đại và loa ở phía đầu ra và bạn sẽ có thể nhận và phát tín hiệu âm thanh đã truyền.