Transcript About Li-Fi
درباره Li-Fi Li-fi یک برچسب برای ارتباط بی سیم از طریق نور است ،همانتور که wi-fiبرای امواج رادیویی سنتی استفاده می شود. پیدایش : Li-Fi هارالد هاس ،استاد در دانشگاه ادینبورگ که تحقیقات خود را در این زمینه در سال 2004آغاز کرد ،در کنفرانس جهانی در ادینبورگ در تاریخ 12جوالی 2011 او اولین نمونه از چیزی که Li-Fiنام داشت را رونمایی کرد،او برای انتقال یک فایل ویدیویی از رشد گل و نمایش آن در صفحه نمایش پشت خود از یک المپ که از بردی با LEDتولید شده بود استفاده کرد،در طول دوره انجام این عملیات او با قرار دادن مانعی جلوی نور و برداشتن آن نشان داد که اطالعات از طریق نور انتقال پیدا می کند ،درکنفرانس جهانی،هاس به نرخ انتقالی در حدود 10Mbpsدست یافت ،که قابل مقایسه با یک پهنای باند نسبتا خوب در انگلستان است؛ دو ماه بعد او به سرعت 123Mbpsدست یافت. )TED (Technology, Entertainment, Design) VLC (visible light communication • درباره الی -فای: • الی فای یک تکنولوژی بی سیم جدید است که به شما این امکان را می دهد که اطالعات خود را از طریق المپ های ال ای دی تبادل کنید .الی فای یک توانایی منحصر به فرد مبتنی بر سیستم روشنایی حالت جامد است که برای تولید کدهای باینری صفر و یک از ال ای دی چشمکزنکه باچشم انسان دیده نمی شود استفاده می کند .در فضا هایی که نور چراغ در آن وجود دارد اطالعات می تواند توسط دستگاه های الکترونیکی که مجهز به دیود حساس به نور هستند دریافت شود. • این به این معنی است که هرجا که در آن ازال ای دی استفاده می شود .المپ های روشنایی می توانند در یک زمان هم روشنایی را فراهم و هم ارتباطات بیسیم را برقرار کنند،با افزایش تقاضا برای داده های بیسیم و کمبود طیف رادیویی و مسائل آلودگی الکترومغناتیسی آن ،به نظرمی رسد الی فای جایگزین سالم تر ،ارزان تر و کم خطر تر نسبت به وای فای است. • عالوه بر این ها الی فای استفاده از اینترنت بیسیم را در مکان هایی(مثل؛بیمارستان ها ،هواپیماها و )...که در آن ها به دلیل تداخل یا امنیت استفاده از وای فای ممنوع است را قادر می سازد. • الی فای چگونه کار می کند؟ • به طور معمول الی فای با استفاده از المپ با نور سفید برای ارسال به فرسنده استفاده می کند .این دستگاه ها به طور معمول برای روشنایی تنها با استفاده از یک جریان ثابت استفاده می شوند .با این حال ،در حال حاضر تغییرات سریع و ظریف ،خروجی نوری را می توان تغیرات سرعت های بسیار باال ایجاد کند. در راه اندازی الی فای از جریان نور استفاده شده است .روش انجام کار بسیار ساده است ،اگر چراغ روشن باشد یعنی شما عدد 1را فرستاده اید و اگر خاموش باشد یعنی شما عدد 0را ارسال کرده اید .المپ های ال ای دی می توانند بسرعت خواموش و روشن شوند،به شما فرصت خوبی برای انتقال اطالعات می دهند از این رو نیاز است از بعضی از ال ای دی ها برای کنترل کد ها در دیگر ال ای دی ها استفاده شود.ما می خواهیم کد گزاری کنیم تمام بسته ها و داده ها را به یک صورت بانخ انتقال متفاوت .پیشرفت های بیشتر را می توان در این روش ساخته شده دید ،مانند استفاده از مجموعه ای از ال ای دی ها برای انتقال داده موازی و یا استفاده از مخلوطی از ال ای دی قرمز ،سبز ،آبی برای تغیر فرکانس نور(با هر فرکانس یک کانال داده های مختلفی را پشتیبانی می کند) چنین پیشرفتی به ما این وعده را می دهد که با سرعت 10Gbpsمی توانید یک فیلم با کیفیت باالرا فقط در 30ثانیه دانلود کنید • TTOبرای درک بهتر از الی فای یک فرستنده ماردون قرمز دا در نظر گرفت. • این یک جریان داده را در 10,000-20,000 bpsارسال می کند. • حاال آنها چراغ مادون قرمز را با یک المپ که از چندین ال ای دی تشکیل شده بود تعویض نمودند • این سیستم قادر به ارسال هزاران جریان داده در زمان بسیار سریع تر است نور زاتا امن است ومی تواند در مکان هایی که ارتباط فرکامنس رادیویی غقلب مشکل ساز تلقی می شود مورد استفاده قرار گیرد،از جمله کابین هواپیما .بنابراین ارتباط نوری قابل مشاهده نه تنها دارای پتانسیل برای حل مشکل محدودیت فضای طیف رادیویی،بلکه قادر است برنامه های جدیدی ارائه دهد .نور مرئی گسترده نشده است،ونمی توان آن را تنظیم کرد ،و از آن می توان درارتباطات پر سرعت استفاده کرد • مقدمه ای از فناوری Li-Fi • به عبارت ساده تر ،الی فای به عنوان نور مبتنی بر وای فای است که ،برای انتقال اطالعات از نور به جای امواج رادیویی استفاده می کند ،وبه جای استفاده از مودم وای فای ،الی فای می تواند با نصب المپ های ال ای دی هم روشنایی اتاق را تأمین کند وهم عمل ارسال ودریافت اطالعات را انجام دهد ،ازآن جا که المپ ها به سادگی مورد استفاده قرار می گیرند ،از لحاظ فنی شما میتوانید هر تعداد نقطه ی دسترسی داشته باشید. • این تکنولوژی از بخشی از طیف الکترومغناطیسی استفاده می کند که هنوز هم تا حد زیادی مورد استفاده طیف مرئی است .نور در واقع بدون داشتن هیچ گونه اثر بیماریزایی بخش زیادی از زندگی ما را برای میلیون ها و میلیون ها سال تشکیل داده است .عالوه بر این 1000بار بیشتر فضای فعال در این طیف وجود دارد .وفقط با شمارش المپ های در حال مصرف 1000 ،بار در دسترستر به عنوان زیر ساخت های فناوری اطالعات در سطح جهان است. • این امکان وجود دارد برای رمز گذاری داده ها در نور با تغیر نرخ در دیود نور افشان و با خاموش و روشن شدن ،رشته هایی از 0و 1تشکیل شود .البه این خاموش و روشن شدن ها به قدری سریع است که با چشم نمی توان دید،بنابراین خروجی ثابت به نظر می رسد.تکنیک های پیچیده تر می تواند به طور چشمگیری نرخ داده VLCرا افزایش دهد .تیمی در دانشگاه آکسفورد و دانشگاه ادینبورگ با تمرکز بر انتقال موازی داده ها با استفاده از آرایه هایی از ال ای دی ،که در آن هر چراغ ال ای دی داده ها را در یک جریان متفاوت انتقال می دهد .گروه های دیگر با استفاده از مخلوط ال ای دی های قرمز ،سبز و آبی فرکانس نور را تغیر می دادند ،هر فرکانس کانال های مختلف داده را پشتیبانی می کند. • در حال حاظر آن لغب الی فای را گرفته است و در آزمایشگاه سرعت باالیی را بدست آورده،محققان مؤسسه هاینریش هرتر در برلین،آلمان با اسفاده از المپ های ال ای دی استاندارد بهنرخ داده بیش از 500مگابایت در ثانیه رسیده اند .هاس به دنبال راه اندازی یک شرکت اسپین آف برای فروش فرستنده VLC به مصرف کننده ها این تا سال آینده آماده راه اندازی می شود .این با سرعت انتقال اطالعات – 100Mb/sسرعت آن بیشتر از اکثر اتصاالت پهنای باند انگلستان است. • کاربرد های الی فای و مضایای آن نسبت به وای فای: .1 سرعت باال،به عنوان مثال 500Mbpsویا 30GBدر دقیقه. .2 الی فای از نور به جای سیگنال های فرکانس رادیویی استفاده می کند. .3 (VLCارتباطات نور مرئی) میتواند با خیال راحت در هواپیما ها استفاده شود. .4 ادغام با دستگاه های پزشکی ودر بیمارستان از این فناوری به عنوان نداشتن تداخل با امواج رادیویی میتوان استفاده کرد،بنابراین به آسانی میتوان ازآن در مکان هایی که استفاذه از بلوتوث،اینفرارد،وای فای و اینترنت در آن ممنوع است استفاده کرد،در عین حال آن مفید ترین محیط انتقال برای ما خواهد بود .5 وای فای در زیر دریا کار نمی کند. .6 در سراسر جهان حدود 19میلیارد المپ در حال مصرف وجود دارد ،آنها فقط نیاز به جایگزین شدن با چراغ های انتقال داده دارند،ما محاسبه کردیم استفاده از VLCدر یک کارخانه ده برابر ارزان تر از وای فای است. .7 از آن جا که نور از دیوار عبور نمی کند ،او اشاره می کند ،امنیت یک مزیت دیگر است. .8 درخیابان برای کنترل ترافیک ،ماشین ها دارای چراغ های در جلو وعقب مبتنی بر ال ای دی هستند ،ماسین ها میتوانند در راه با برقراری ارتباط با یک دیگر وتبادل اطالعات از تصادف جلوگیری کنند،چراغ راه نمایی نیز میتواند با ماسین و غیره ارتباط برقرار کند .9 با پیاده سازی این فناوری در سراسر جهان هر چراغ خیابان یک نقطه دست رسی آزاد خواهد بود .10الی فای ممکن است مسائلی مانند کمبود پهنای باند فرکانس رادیوی را حل کند مقایسه بین حال و آینده در فناوری بیسیم تمام ویژگی های شبکه محلی الی فای مجازی این چیست: – – – – – – – ارتباطات شبکه های نوری محلی با داده های محلی و ساختار ابری و در خانه سرور /روتر از جمله سرعت انتقال در حرکت 100Mbit/s شامل GigaSpeedبا سرعت ارسال ودریافت داده تا 10Gbit/s شامل ویژگی های امنیتی شامل صرفه جویی در مصرف انرژی /ویژگی های زیست محیطی قابل کنترل ،به عنوان مثال ار تریق گوشی های هوشمند نوری چکاری انجام میدهد: – – – – – – – – – – – – – – – – اتصال تمام تجهیزات اداری و سرگرمی کنترل تمام داده ها و تجهیزات جانبی توسط گوشی های هوشمند قابلیّت نمایش تمام فایل ها در هر صفحه نمایشی(تلویزیون،کامپیوتر و)... پشتیبانی از دریافت فایل از هر نقطه از طریق هر دستگاهی ذخیره تمام داده ها در یک سرور مرکزی /یا یک کامپیوتر پشتیبانی از سرعت تبادل اطالعات 10Gbit/s پشتیبانی از سرعت تبادل داده 100Mbit/sدر حال حرکت نظارت داشتن بر کل شبکه نوری محلی تشخیص حرکت در کل منطقه شبکه های نوری ”اگر بخواهید“ کنترل تمام ویژگی های امنیتی توسط گوشی هوشمند کنترل نور از طریق گوشی هوشمند پشتیبانی از کنترل دما پشتیبانی از کنترل هر گونه از تجهیزات الکترونیکی متصل پشتیبانی از صرفه جویی در انرژی /ویژگی های زیست محیطی از طریق تلفن های هوشمند انتقال فایل ها با فرمت های مختلف اتصال شبکه محلی مجازی شا به خطوط خارجی (مثل ) fiberoptic, GigE, ADSL 5دلیل برای گسترش تکنولوژی های Li-Fi • -1فاصله -اندازه مطلق انتقال اطالعات می تواند به کاهش سرعت اطالعات بیانجامد .پروژه RONJAدر جمهوری چک میتواند یک لینک از نوع اترنت 10/Mbitsرافقط در کمتر از یک مایل منتقل کند .با ادامه پیشرفت های این بُعد،اندازه انتقال اطالعات می توانست بیش از قدرت نوری باشد که اطالعات را منتشر می کند .گرچه ،سرعت ها کمتر از اندازه برای اترنت گیگابیت هستند،قدرت پرتو می تواند جریان با کیفیت DvDویدئو را برای هر موقعیتی که به ابزار Li-Fiمتصل است را مجاز کند. • -2هزینه – به جای استفاده از کابلی با اندازه ای حدود یک مایل ،میتواند از ارتباط الی فای با قدرت ال ای دی برای انتشار مستقیم اطالعات به مقصد استفاده کرد .با استفاده از آرایش نقطه به نقطه ساختمان های اداره میتواند بدون استفاده از کابل های اضافه از یک نقطه دسترسی به نقطه دیگری متصل بمانند .تنها مسئله ای که دو ساختمان با آن روبهرو می شوند .مسدودیت با اجسام جامد یا الگوهای آب و هوایی متراکم ماندمه غلیظ یا برف یا برف است. • -3به روز رسانی های ترافیک -آیا می توانید تصور کنید ماشینی دارید که سیستم جی پی اسی دارد که اطالعات را از چراغ های راهنمای و رانندگی دریافت می کند که شما را از تصادفات و /یا تاخیرهایی که در پیش رو دارید آگاه می کنند؟ سیستم هایی وجود دارد که مانند سیستمی است که برایسیستم های جهت یابی جی پی اس استفاده می شود ،اما چراغ های راهنمای و رانندگی می تواند رانندگان را با استفاده از اطالعات اساسی یا ویدئو در حال نمایش مستقیماً از خبر های منتشر شده بروز رسانی کنند. • -4کنسول های بازی -یک ایده ابتکاری قرار دادن سنسورها روی تلویزیون برای دریافت اطالعات از کنسول های بازی است،این اجازه می دهد کنسول را هر جای اتاق تا فاصله ای که سنسور یک خط مستقیم بینایی دارد قرار دهیم ،می توانید یک سیستم بازی مثل ایکس باکس را تصور کنید که از یک کینکت استفاده می کند و سراسر آن بدون کامال بدونه سیم شده به جز نیرویی که وارد سیستم میشود،این که روزی به عنوان انرژی بی سیم وارد عمل خواهد شد برای استفاده عملی خانگی مناسب است. • -5فعالیت های تلویزیونی – به جای استفاده از برنامه های کاربردی یا نصب کردن های اضافی ،از لحاظ تئوریکی شما می توانید تلفنتان را وقتی روی مبل نشسته اید باال نگاه دارید و تمام اطالعات مربوط به نمایش یا فیلمی که دارید تماشا می کنید را روی صفحه نمایش داشته باشید یا حتی مستقیما روی موبایل خود داشته باشید .البته ،این ممکن است موجب ایجاد نوعی طرح دعوی در دادگاه کپی رایت به دلیل غیر قانونی بودن کپی کردن شما از فیلم یا نمایش تلویزیونی شود،اما شما هنوز هم این ایده را قبول کنید .تعدادی دلیل که چرا سرمایه گذاری در تکنولوژی الی فای می تواند یک منفعت بزرگ در آینده باشد وجود دارد. اگرچه چند جنبه وجود دارد که نیاز به اسالح شدا قبل از این که در مقیاس گسترده به عمل در آید ،آینده به نظر میرسد بسیار امیدوار کننده است .حتی اگر این فن آوری صرفا به عنوان یک برنامه داخلی در مقیاس کوچک به ”پرتو“ اطالعات به طور مستقیم به یک سیستم کامپیوتری بدون استفاده از کابل اترنت که بر روی زمین پراکنده است،ارتباط نور مرئی می تواند معیار باالتری برای انتقال بی سیم فراهم کند.