LiFi – La luce è il nuovo modo di comunicare

Guardati intorno alla tua casa e raccontaci una cosa che trovi comune in quasi tutte le tue apparecchiature elettriche ed elettroniche? La connessione Internet. Giusto! E se dicessimo che, proprio come le vostre reti mobili e i router Wi-Fi, possiamo utilizzare quelle luci LED per la comunicazione! Non mi credi? Beh, è ​​una tecnica straordinaria!

Potremmo semplicemente dire che c'è un'altra categoria di comunicazione che si aggiunge all'elenco dei tipi di comunicazione. Per la precisione una divisione nella Categoria Comunicazioni Wireless Ottiche. Ciò include tutti i tipi di comunicazione ottica in cui non vengono utilizzati cavi ottici.

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Trasferimento di dati o la comunicazione che utilizza luci a LED è chiamata comunicazione a luce visibile. Quando parliamo di VLC, ci riferiamo alla fonte di illuminazione che viene utilizzata per inviare dati spegnendo la luce ad una velocità elevata che non può essere rilevata dagli occhi normali ma i rilevatori fotografici potrebbero rilevarlo.

VLC = Illuminazione + Comunicazione

Gli altri termini simili a VLC sono

Comunicazione ottica nello spazio libero – Anche questo metodo di comunicazione è simile a VLC ma non è limitato alla luce visibile. Quindi anche gli ultravioletti e gli infrarossi rientrano nella categoria UST. Inoltre non vi è alcun requisito di illuminazione per FSO e quindi questo tende ad essere utilizzato in fasci stretti di luce focalizzata per applicazioni come collegamenti di comunicazione tra edifici.

Li-Fi – È un termine usato per descrivere VLC ad alta velocità in scenari applicativi in ​​cui è utilizzato anche il Wi-Fi notturno. La comunicazione Li-Fi è simile alla comunicazione Wi-Fi con la differenza che il Li-Fi utilizza la luce visibile per la trasmissione mentre il Wi-Fi utilizza le onde radio per la trasmissione.

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Definizione

LiFi è la forma abbreviata di Light Fidelity. Si tratta di un sistema VLC (Visible Light Communications), ovvero una tecnologia di rete ottica wireless che utilizza diodi emettitori di luce per la trasmissione dei dati.

LiFi è progettato per utilizzare lampadine a LED simili a quelle ad alta efficienza energetica che usiamo noi. nelle nostre case e nei nostri uffici. Queste lampadine a LED non solo aiutano nel trasferimento dei dati, ma aumentano anche la velocità fino a 224 gigabit al secondo.

Immagina una luce flash che potresti utilizzare per inviare un segnale in codice Morse. Se azionato manualmente, invia dati utilizzando il segnale luminoso, ma poiché lampeggia e si spegne n non può essere considerata una fonte di illuminazione utile. Ora immagina che la luce del flash venga accesa e spenta molto rapidamente tramite un computer, quindi non possiamo vedere i dati e la luce del flash sembra emettere una luce costante, quindi ora abbiamo illuminazione e comunicazione e questo si adatta alla nostra definizione di VLC.

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Funzionamento

Il funzionamento di questo sistema è molto semplice. La trasmissione avviene semplicemente accendendo e spegnendo le luci LED secondo uno schema per definire i dati. Questa commutazione rapida è impercettibile all'occhio umano.

Un semplice sistema Li-FI o VLC ha due componenti qualificanti:

Almeno un dispositivo con un fotodiodo in grado di ricevere segnali luminosi

Una sorgente luminosa dotata di un'unità di elaborazione del segnale.

Considera una normale lampadina, quando ad essa viene applicata una corrente costante, un flusso costante di fotoni vengono emessi dalla lampadina che viene osservata come luce visibile. Se la corrente viene variata lentamente, l'intensità di uscita della luce si attenua su e giù. Le lampadine a LED sono dispositivi a semiconduttore, la corrente, e quindi l'uscita ottica, può essere modulata a velocità estremamente elevate che possono essere rilevate da un dispositivo fotorilevatore e riconvertite in corrente elettrica.

In tutto nelle tecnologie di comunicazione, l'informazione viene convertita nella stringa di dati binari di 1 e 0. Questa stringa può essere codificata sotto forma di segnali on e off. 1 sarà rappresentato come segnale ON della luce e 0 sarà rappresentato come segnale OFF della luce. All'estremità del ricevitore lo sfarfallio della luce viene interpretato come 1 e 0.

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WiFi contro LiFi

Possiamo paragonare il Li-Fi al Wi-Fi, poiché entrambi trasmettono i dati elettromagneticamente con la differenza che il Wi-Fi utilizza le onde radio che gli conferiscono una velocità di trasmissione dati più lenta mentre il Li-Fi funziona sulla luce visibile che offre una velocità di trasferimento dati molto più rapida. L'interferenza del segnale proveniente dai punti di accesso vicini è stata una sfida importante nella trasmissione Wi-Fi, mentre i sistemi Li-Fi non presentano tali carenze.

La comunicazione in radiofrequenza richiede circuiti radio, antenne e ricevitori complessi , mentre il Li-Fi è molto più semplice e utilizza metodi di modulazione diretta simili a quelli dei dispositivi di comunicazione a infrarossi a basso costo come i telecomandi.

Il Li-Fi è compatibile con IrD I dispositivi e non avendo problemi di interferenze potrebbero essere utilizzati in una varietà di ambienti come le compagnie aeree e l'esplorazione marittima. D'altra parte il Wi-Fi è compatibile solo con i dispositivi 802.11 e viene utilizzato principalmente per la navigazione in Internet e per creare hotspot.

Alcuni dei principali vantaggi della tecnologia Li-Fi che non è presentata dal Wi-Fi sono

Potrebbe trasmettere in regioni dense e in acqua salata.

I segnali in questo sistema non possono passare attraverso i muri, quindi i dati sono più sicuri e protetti.

La luce visibile è molto più densa delle onde radio, il che la rende in grado di trasferire grandi quantità di dati.

La velocità massima registrata del sistema Li-Fi è 10 Gbit/secondo.

Vantaggi

Efficienza – La tecnologia funziona nello spettro della luce visibile. Poiché negli uffici e nelle case sono già presenti le lampadine a LED, queste potrebbero essere utilizzate per un duplice scopo. Rendendolo quindi efficiente in termini di costi ed energia.

Disponibilità – Il miglior vantaggio della tecnologia è che potrebbe essere presente in tutti i luoghi in cui sono presenti luci e lampadine a LED. Ciò significa che case, aerei, uffici, negozi e centri commerciali, ogni luogo può avere una trasmissione dati ad alta velocità.

Sicurezza – La sicurezza è il più grande vantaggio della tecnologia Li-Fi in quanto i segnali visibili non possono penetrare negli oggetti opachi. Di conseguenza, l'accessibilità del Li-Fi è limitata a una singola stanza.

Difetti

Nessuna tecnologia è perfetta da sola. Ognuno ha i propri limiti o carenze. La tecnologia Li-Fi non fa eccezione. Nonostante tutti i vantaggi in termini di sicurezza e velocità, la tecnologia Li-Fi presenta alcune sfide da affrontare, come di seguito:

Line Of Sight – Questo è un netto vantaggio in quanto il segnale sarà più lungo Ma allo stesso tempo pone una limitazione in termini di distanza di copertura poiché i segnali vengono riflessi dagli oggetti nella nostra vita quotidiana.

Distorsione multipercorso – Questa distorsione è causata dal ritardo nel ricevere il segnale a destinazione dai ricetrasmettitori poiché ciascun percorso ha una lunghezza diversa dalla sorgente alla destinazione. Ciò crea un problema di interferenza tra simboli.

Comunicazione simplex – VLC offre i migliori risultati se utilizzato per la trasmissione unidirezionale. Sebbene ci siano molti modi per isolare uplink e downlink dividendo le lunghezze d'onda, il tempo e avendo codici diversi, ma a causa del costo elevato VLC sembra essere il migliore dovrebbe essere la soluzione migliore per l'implementazione del downlink.

Luci accese: affinché i sistemi VLC funzionino, le luci devono essere sempre accese. In caso di aree commerciali e industriali le luci sono accese ogni volta che sono occupate. In caso di aree domestiche, le luci vengono utilizzate solo per l'illuminazione e sono spente per la maggior parte della giornata.

Sorgenti del trasmettitore – Le luci a LED vengono prodotte solo a scopo di illuminazione. L'applicazione di comunicazione non è nemmeno nell'elenco secondario dei piani. In senso pratico si possono ottenere risultati eccellenti con dispositivi LED economici.

Il Li-Fi è una tecnologia straordinaria. È anche agli inizi. È difficile prevedere la crescita futura della tecnologia in questa fase iniziale, ma si può affermare con certezza che una combinazione di Li-Fi e Wi-Fi porterà il meglio di entrambi i mondi su Internet.

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