الاخلاص الخفيف - li

مع ازدهار الهواتف الذكية وإنترنت الأشياء (IoT) والأتمتة الصناعية وأنظمة المنزل الذكي وما إلى ذلك ، يتزايد الطلب على الإنترنت بشكل كبير. لقد تطورت التكنولوجيا كثيرًا لدرجة أن كل شيء من سيارتنا إلى ثلاجتنا يحتاج إلى اتصال بالإنترنت. هذا يثير أسئلة أخرى مثل ؛ هل سيكون هناك نطاق ترددي كافٍ لجميع هذه الأجهزة؟ هل ستكون هذه البيانات آمنة؟ هل سيكون النظام الحالي سريعًا بما يكفي لجميع هذه البيانات؟ هل سيكون هناك الكثير من الاقتران في حركة مرور الشبكة؟

سيتم التعامل مع كل هذه الأسئلة من خلال هذه التقنية القادمة المسماة Li-Fi. إذن ما هو LiFi؟ يشير مصطلح Li-Fi إلى "دقة الضوء". يُعتقد أن هذا هو الجيل التالي من الإنترنت ، حيث سيتم استخدام Light كوسيلة لنقل البيانات. نعم لقد قرأتها بشكل صحيح؛ إنه نفس الضوء الذي تستخدمه في منازلك ومكاتبك والذي ، مع بعض التعديلات ، يمكن استخدامه لنقل البيانات إلى جميع أجهزتك التي تتطلب الإنترنت.

هل هذا ممكن؟ كيف يعمل LiFi؟ هل يمكن توقعه في المستقبل القريب؟… ستجد الإجابة على كل هذه الأسئلة في هذا المقال

ما هي التكنولوجيا الحالية ولماذا نحتاج إلى تغيير؟

منذ بداية الإنترنت ، كنا نستخدم وسيط التردد اللاسلكي لنقل البيانات من طرف إلى آخر لاسلكيًا. يستخدم وسيط التردد اللاسلكي موجات الراديو ، وسيتم تعديل البيانات المراد إرسالها في هذه الموجات ثم إعادة تشكيلها على جانب المستقبل. لقد بدأنا بنقل بضعة كيلوغرامات من البيانات في الثانية وحققنا تطورات كافية بحيث أصبح متوسط ​​سرعة الإنترنت العالمية الآن حوالي 7.2 ميجابت في الثانية (ميغا بايت في الثانية) ، وهو ما يبدو كافياً لمعظمنا. لكن هذه التقنية الخاصة باستخدام وسيط RF لنقل البيانات تعاني من الكثير من العيوب مثل

• هناك طلب كبير على الإنترنت لا يمكن تلبيته بالطريقة الحالية ، مما يؤدي إلى التأثير المسمى بأزمة الطيف.
• هناك طلب على النطاق الترددي العالي حيث تتطلب سرعة شبكة أعلى.
• وسيط الترددات اللاسلكية غير آمن للاستخدام في المستشفيات ومحطات الطاقة والطائرات وما إلى ذلك ، وستحتاج هذه الأماكن أيضًا إلى اتصال بالإنترنت في العصر الحديث.
• ترددات الراديو ليست آمنة ، حيث يمكن أن تتسرب البيانات عبر الجدران ولا يمكن احتواؤها في منطقة معينة.

كل هذه العيوب تستدعي تقنية جديدة ، هذه التقنية الجديدة تسمى Li-Fi تتيح فهم كيفية عملها

حقيقة ممتعة: هل تعلم أنه تم اختراع الإنترنت اللاسلكي الأكثر استخدامًا (WiFi) بالصدفة من قبل الدكتور جون أوسوليفان. كان يحاول في الواقع تجربة انفجار الثقوب السوداء الصغيرة ، لكنه أدى إلى اختراع WiFi في عام 1991 والذي يساهم الآن في 60٪ من حركة الإنترنت العالمية.

كيف يعمل Li-Fi

كما قيل سابقًا ، يستخدم Li-Fi الضوء لنقل البيانات على عكس موجات الراديو. هذه الفكرة صاغها البروفيسور هارالد هاس لأول مرة في أحد محاضراته في TED في عام 2011. يمكن إعطاء تعريف Li-Fi على أنه "LiFi هو اتصال بيانات شبكي ثنائي الاتجاه عالي السرعة ومتحرك باستخدام الضوء. يتكون LiFi من مصابيح إضاءة متعددة تشكل شبكة لاسلكية ، مما يوفر تجربة مستخدم مماثلة إلى حد كبير لشبكة Wi-Fi باستثناء استخدام طيف الضوء "

لذلك ، نعم ، أينما كان لديك مصباح كهربائي ، سيكون لديك اتصال بالإنترنت ولكن هنا ، لا يشير مصطلح المصباح الكهربائي إلى المصابيح المتوهجة العادية في منزلنا ، فهذه مصابيح LED معدلة خصيصًا يمكنها نقل البيانات. كما نعلم ، LED هو جهاز أشباه الموصلات ومثل جميع أشباه الموصلات ، فإنه يحتوي على خصائص تبديل. تُستخدم خاصية التبديل هذه لنقل البيانات. توضح الصورة أدناه كيفية نقل البيانات باستخدام الضوء.

يجب تشغيل كل مصباح LED من خلال برنامج تشغيل LED ، وسيحصل برنامج تشغيل LED هذا على معلومات من خادم الإنترنت وسيتم تشفير البيانات في برنامج التشغيل. بناءً على هذه البيانات المشفرة ، سيومض مصباح LED بسرعة عالية جدًا لا يمكن ملاحظتها بالعين البشرية. لكن Photo Detector على الطرف الآخر سيكون قادرًا على قراءة كل الخفقان وسيتم فك تشفير هذه البيانات بعد التضخيم والمعالجة.

سيكون نقل البيانات هنا سريعًا جدًا من التردد اللاسلكي. كما نعلم جميعًا ، ينتقل الضوء أسرع من الهواء ، فإن الضوء أسرع بعشرة آلاف مرة من موجات الراديو حيث أن تردد موجات الراديو لا يتجاوز 300 جيجا هرتز ولكن الضوء يمكن أن يصل إلى 790 تيرا هيرتز

اختبر الباحثون في جامعة أكسفورد حدود Li-Fi ودفعوها للعمل بسرعة ديكي تبلغ 224 جيجابت في الثانية. لإعطائك فكرة ، هذه السرعة كافية لتنزيل 10 أفلام عالية الوضوح في ثانية واحدة. دام!.. أنا أنتظر بشدة للتحقق من السرعة التي سأتمكن من تنزيل الألعاب باستخدام هذه التقنية .

ربما تبدو تقنية نقل البيانات عبر الضوء جديدة ، لكننا نستخدمها منذ فترة طويلة. لا تثق بي؟ اقرأ المزيد…

نعم ، لقد تم نقل البيانات من خلال الصمامات الثنائية للصور لفترة طويلة من خلال أجهزة التحكم عن بعد الخاصة بنا. في كل مرة نضغط فيها على زر على جهاز التحكم عن بعد الخاص بالتلفزيون ، ينبض IR LED في جهاز التحكم عن بعد بسرعة كبيرة ، سيتم استقبال هذا بواسطة التلفزيون ثم فك تشفيره للحصول على المعلومات. لكن هذه الطريقة القديمة بطيئة جدًا ولا يمكن استخدامها لنقل أي بيانات قيمة. ومن ثم ، مع LiFi ، تم تطوير هذه الطريقة باستخدام أكثر من LED وتمرير أكثر من دفق بيانات واحد في وقت معين. وبهذه الطريقة يمكن تمرير المزيد من المعلومات وبالتالي يصبح الاتصال بالبيانات أسرع.

حقيقة ممتعة: يتزايد الاستهلاك العالمي للإنترنت بشكل كبير لدرجة أن كمية البيانات المستهلكة في عام 2016 أعلى من إجمالي البيانات المستهلكة منذ ولادة الإنترنت. ومن المقدر أيضًا أنه سيكون هناك 20 مليار جهاز متصل بالإنترنت بحلول نهاية عام 2018 ، بينما يبلغ عدد سكان العالم 7.6 مليار فقط

إلى أي مدى نحن من الاستمتاع بـ Li-Fi؟

إن مفهوم Li-Fi ليس مجرد مفهوم نظري ، في الواقع عندما قدم البروفيسور هارالد هاس (مؤسس Li-Fi) مفهوم Li-Fi في فيديو TED ، قدم عرضًا عمليًا من خلال بث فيديو مباشر عالي الدقة إلى شاشة الجمهور ودعهم يذهلهم التكنولوجيا. منذ ذلك الحين ، بدأ العديد من العقول اللامعة في المساهمة في مفهوم Li-Fi وتحسينه. توجد اليوم شركات مثل Pure LiFi جاهزة لتقديم خدمة Li-Fi لمنزلك أو مكتبك من خلال دونجل Li-Fi الذي يمكن توصيله فقط بمنفذ USB للكمبيوتر المحمول وقراءة البيانات من أي ضوء يدعم Li-Fi. لذلك نحن لسنا بعيدين عن استخدام مصابيح القراءة لدينا ليس فقط للإضاءة أو المكتب ولكن أيضًا لتوفير اتصال بالإنترنت.

بناء Li-Fi الخاص بك

أمل ساعد هذا المقال لفهم ما هو لي فاي و كيف الثورية سيكون. ولكن إذا كان إخمادك لـ Li-Fi يحاول دفعك أكثر لمعرفة المزيد عن L-Fi ، فحاول بناء واحدة بنفسك. هناك مقولة مشهورة جدًا لريتشارد فاينمان " ما لا أستطيع بناءه ، لا أفهمه " وهي إحدى المقولات المفضلة لدي. لذا دعنا نعرف ما إذا كان بإمكاننا بناء Li-Fi صغير بمفردنا لنقل إشارة الصوت من طرف إلى آخر.

قبل أن نبدأ ، دعونا نجعل الأمر بسيطًا ، لسنا أول من حاول ذلك. لقد فعلها الناس بالفعل لذا لن تكون عملية معقدة. نحتاج فقط إلى جزء التشفير وفك الشفرة لإرسال واستقبال الإشارة عبر الضوء. على جانب المستقبل ، يمكننا استخدام الترانزستورات لعمل وميض ضوء LED لإشارة صوت الإدخال. لن يكون هذا الوميض مرئيًا للعين المجردة نظرًا لأن التردد مرتفع ، ولكن عندما نستخدم لوحة شمسية ونحلل جهد التيار المستمر الناتج من خلال نطاق ، سنكون قادرين على العثور على اختلاف منقوش. هذا الاختلاف ليس سوى إشارة صوتية. ما عليك سوى استخدام دائرة مكبر للصوت ومكبر صوت على جانب الإخراج وستكون قادرًا على استقبال وتشغيل الإشارة الصوتية المرسلة.