لایفای چیست ؟ Li-Fi : جایگزین Wi-Fi ! مقایسه وایفای و لایفای

لای‌فای (Li-Fi) از دو کلمه Light و Fidelity ساخته شده است و واژه‌ای برای مجموعه ارتباطات بی‌سیم نوری که می‌تواند مکملی و راه‌حلی برای محدودیت‌های پهنای باند فرکانس‌های رادیویی باشد. این فناوری از طیف نور مرئی، فروسرخ و نزدیک به فرابنفش استفاده می‌کند. با سید علی ابراهیمی برای مقایسه وایفای و لایفای همراه باشید !

لایفای چیست ؟ معرفی Li-Fi

هماندهی با نور (به انگلیسی: Light Fidelity، Li-Fi لای-فای) بزرگ‌ترین طرفدار این تکنولوژی هارالد هاس (Harold Haas) از دانشگاه ادینبرگ است که شرکت pureLiFi را تأسیس کرده و تلاش دارد تکنولوژی مذکور را به جهان واقعی بیاورد. لای فای یک فناوری ارتباطی بی‌سیم دوسویه پرسرعت، مانند وای-فای است. لای‌فای زیرمجموعه‌ای از ارتباطات بی‌سیم نوری(OWC) است و می‌تواند مکملی برای ارتباطات فرکانس رادیویی (وای-فای و شبکه‌های سلولی) یا جایگزینی برای فناوری‌های همه‌فرستی باشد. در فناوری وای-فای از امواج رادیویی استفاده می‌شود، اما در لای-فای برای انتقال اطلاعات از طیف نور مرئی، فروسرخ و نزدیک به فرابنفش استفاده می‌شود. این فناوری بخشی از فناوری‌های ارتباطات نور مرئی است که توانایی حمل حجم بسیار بیشتری از اطلاعات را دارد و به عنوان راه حلی برای غلبه بر محدودیت‌های پهنای باند فرکانس رادیویی پیشنهاد شد.

اطلاعات دودویی با رشته‌ای از صفرها و یک‌ها ساخته می‌شوند. هر منبعی نوری، می‌تواند رشته‌های این چنینی را به صورت رشته‌ای از خاموش‌ها و روشن‌ها منتقل نماید برای استفاده از لای-فای به تجهیزات نوری گران‌قیمت نیازی نیست و لامپ‌های ال ای دی می‌توانند برای جابجایی اطلاعات استفاده شوند. بالاترین سرعتی که فناوری لای-فای ثبت کرده‌است میزان ۱۰ گیگابیت بر ثانیه است. تکنولوژی لای-فای که به صورت تجاری در چین وجود دارد سرعت ۱۵۰ مگابیت بر ثانیه را ارائه داده‌است که ۱۰ برابر سریع تر از میانگین سرعت اتصال‌های وایرلس در کشوری مثل بریتانیا است. از فناوری لای-فای می‌توان برای اتصال رایانه‌ها و روترها بهره برد اما اتصال گوشی‌های هوشمند و تبلت‌ها به لای-فای ساده نمی‌باشد.

جزعیات فناوری لایفای

این فناوری OWC از دیودهای نوری(LED) به عنوان رسانه‌ای برای انتقال اطلاعات بهره می‌برد تا یک شبکه ارتباطی پرسرعت را به شکلی شبیه به وای-فای عرضه کند.برآورد می‌شود که بازار لای-فای از سال ۲۰۱۳ تا ۲۰۱۸ نرخ رشد سالانه مرکبی برابر با ۸۲٪ داشته باشد و تا سال ۲۰۱۸ به ارزشی برابر با ۶ میلیارد دلار در سال برسد.فناوری‌های نور مرئی از روشن و خاموش کردن یک لامپ در بازه‌های زمانی بسیار کوتاه در مقیاس نانوثانیه استفاده می‌کنندکه بسیار سریعتر از آن است که چشم انسان بتواند متوجه آن شود. اگرچه لامپ‌های لای-فای را باید برای ایجاد ارتباط روشن نمود، اما این امکان وجود دارد که به اندازه‌ای نور آنها کم شود که توسط چشم انسان قابل رویت نباشد اما همچنان کار کنند. امواج نور مرئی نمی‌توانند از دیوار عبور کنند و به همین دلیل برد ارتباطی این فناوری بسیار کوچکتر از وای-فای است که البته به همین دلیل، نسبت به وای-فای، امنیت بالاتری در مقابله با نفوذگران دارد. فناوری‌های لای-فای نیازی به قرارگرفتن در مسیر مستقیم خط دید ندارند و نور منعکس شده از دیوارها نیز می‌تواند به پهنای باند ۷۰ مگابیت در ثانیه برسد.

یکی از مزایای لای-فای در این است که می‌توان از آن در مکان‌های حساس به امواج الکترومغناطیسی مانند کابین هواپیما و بیمارستانها، بدون ایجاد تداخل الکترومغناطیسی، استفاده نمود.وای-فای و لای-فای هر دو برای ارتباط از امواج طیف الکترومغناطیسی استفاده می‌کنند، اما وای-فای از فرکانس‌های رادیویی و لای-فای از فرکانس‌های نور مرئی استفاده می‌کنند. در حالیکه بنا به هشدار کمیسیون ارتباطات فدرال آمریکا، به دلیل پر شدن ظرفیت وای-فای، بحران طیف وای-فای در راه است، لای-فای تقریباً هیچ محدودیتی در ظرفیتش ندارد. ظرفیت نور مرئی در حدود ۱۰۰۰۰ مرتبه از ظرفیت کل طیف امواج رادیوی بیشتر است. پژوهشگران به نرخ‌های انتقال دادهای در حدود ۱۰ گیگابیت در ثانیه دست یافته‌اند که بسیار سریعتر از یک ارتباط پهن‌باند معمول در سال ۲۰۱۳ به‌شمار می‌رود.انتظار می‌رود که لای-فای ده برابر ارزانتر از وای-فای باشد مشکلات لای-فای، برد کوتاه آن و همچنین قابلیت اطمینان پایین و هزینه نصب بالای آن است.

شرکت PureLifi در سال ۲۰۱۴ نخستین محصولات تجاری لای-فای با نام Li-1st را در همایش جهانی گوشی همراه در بارسلون به نمایش گذارد

افزایش سرعت اینترنت | چگونه سرعت اینترنت را افزایش دهیم ؟ بهبود سرعت اینترنت

لای فای چگونه کار می‌کند؟

شاید در سایت‌های مختلف چیزهایی درباره لای‌فای خوانده باشیم و بدانیم که انتقال اطلاعات از طرق نور انجام می‌شود؛ اما سوالات فنی زیادی پیرامون این فناوری مطرح است. اطلاعات چگونه به دست یک لامپ LED می‌رسد؟ لامپ‌های LED به کدام شبکه یا سرور یا زیرساخت وصل هستند؟ در دستگاه گیرنده چه اتفاقاتی می‌افتد؟ سعی می‌کنیم به طور مختصر به این سوال‌ها جواب بدهیم. گفتیم که اینفرارد در کنترل راه دور تلویزیون‌ها، به نوعی ساده شده فناوری لای‌فای است. هر یک از لامپ‌های LED از طریق یک کابل شبکه به یک روتر/اکسس‌پوینت یا سرور مرکزی وصل می‌شوند. کاربران، این دستگاه‌ها یا کابل‌ها را نخواهند دید و اصولاً از دسترس عموم مردم پنهان خواهند بود (قاعدتاً در دیوار کار گذاشته می‌شوند یا با استفاده از کف‌پوش‌های کاذب سقفی پهنان می‌شوند).

هسته اصلی لامپ با استفاده از فلش زدن و روشن/خاموش شدن سعی می‌کند اطلاعات دریافت شده از کابل شبکه را روی طیف‌های نور متصاعدکننده از خود منتشر کند. در دستگاه گیرنده (مثلاً گوشی تلفن همراه یا تبلت) یک فتودیتکتور قرار دارد که رشته‌های نور را دریافت و کدگشایی می‌کند. اطلاعات کدگشایی شده به یک مبدل تحویل داده می‌شوند تا به صورت سیگنال‌های الکتریکی، تحویل پردازنده دستگاه شوند؛ همان‌طور که می‌بینید فناوری وای‌فای بسیار ساده و بدون هیچ‌گونه پیچیدگی خاصی کار می‌کند .

مزایا و معایب فناوری لایفای

لای فای از دو قسمت تشکیل شده است، یک قسمت ارسال کننده (LED) و یک قسمت دریافت کننده (سیلیکون فتودیود). LED به سرعت روشن و خاموش می‌شود که برای انتقال داده به صورت کد باینری، روش عالی ای محسوب می‌شود. روشن کردن یک LED به معنای 1 است و خاموش کردن آن به معنای 0 است. با استفاده از یک کنترلر، دیتاها و اطلاعاتی را که می‌خواهیم منتقل کنیم، با استفاده از کد باینری 0 و 1 ،برای LED ها کدگذاری می‌کنیم. مزایای لای-فای سرعت: Lifi می‌تواند سرعتی تا 100 گیگابیت بر ثانیه را فراهم کند. امنیت: نور نمی‌تواند از دیوارها عبور کند، بنابراین اطلاعات نمی‌توانند توسط افراد غیرمجاز هک شوند و این یک لایه دیگر از امنیت را فراهم می‌کند. آسیب کم: بر خلاف موج‌های رادیویی، اشعه نور برای انسان‌ها آسیب کمتری دارد. بدون تداخل: پهنای باند طیف نوری، ۱۰۰۰ برابر طیف رادیویی است و بنابراین این طیف بدون ترافیک و بدون تداخل الکترومغناطیسی است. بازدهی بیشتر: این تکنولوژی با استفاده از LED برای انتقال اطلاعات مصرف انرژی کل را کاهش می دهد.

معایب لای-فای نور نمی‌تواند از داخل اشیا عبور کند. چالش مهمی که در برابر فناوری LiFi وجود دارد، این است که دستگاه دریافت کننده چگونه به فرستنده اطلاعات را برمیگرداند. هزینه نصب سیستم‌های VLC بالا است. منابع نور خارجی مثل خورشید و لامپ می‌توانند روی عملکرد دستگاه‌های Lifi تداخل ایجاد کنند

LiFi  چیست؟

یکی از سیستم‌هایی که در چند سال اخیر به عنوان جایگزین وای‌فای مطرح شده است؛  Light Fidelity   است که به طور اختصار و به پیروی از WiFi به نام LiFi شناخته می‌شود. صحبت اصلی لای‌فای این است که از نور به جای امواج رادیویی و به جای دستگاه‌هایی به نام روتر از چراغ‌های LED برای انتقال اطلاعات استفاده شود؛ در واقع به جای استفاده از طیف‌های نامریی امواج رادیویی به سراغ طیف‌های مریی فراسرخ و نزدیک به فرابنفش نور برویم.

ایجاد تغییر با سرعت زیاد در میزان شدت نوری که تابیده می‌شود، می‌تواند منبع تولید اطلاعات باینری یا همان دودویی باشد. یک دستگاه گیرنده با دریافت پرتوهای نور و مقایسه میان شدت روشنایی هریک از آن‌ها و میزان تغییراتی که رخ داده، اطلاعات دیجیتالی را دریافت و تبدیل کند؛ در نتیجه این انتقال اطلاعات، کامپیوترها، تبلت‌ها، اسمارت‌فون‌ها و دستگاه‌های همراه دیگری می‌توانند به اینترنت متصل شوند.

پس، لای‌فای چیزی بیش‌تر از تابش نور با درخشندگی بیش‌تر و کم‌تر برای ساختن صفرها و یک‌های دیجیتالی و در کنار یک‌دیگر قراردادن‌شان تا رسیدن به اطلاعات واقعی نیست؛ در حالی که در آزمایش‌های اخیری که صورت گرفته است، فناوری لای‌فای به صورت عملی توانسته است اطلاعات را با سرعت ۱۵۰ مگابیت بر ثانیه منتقل کند.

البته کارشناسان پیش‌بینی می‌کنند این میزان سرعت به مرز ۱۰ گیگابیت بر ثانیه برسد که چیزی در حدود ۲۵۰ برابر میانگین سرعت شبکه‌های باندپهن کنونی است؛ پس، تعجب‌آور نیست که می‌بینیم مردم با شنیدن لای‌فای هیجان‌زده می‌شوند و دوست دارند زودتر این فناوری کاربردی و عملیاتی شود.

2 روش افزایش سرعت اینترنت ! چگونه سرعت اینترنت را افزایش دهیم ؟

تاریخچه لای فای چیست؟

در میان افراد مختلفی که روی فناوری لای‌فای کار کردند، باید از استاد دانشگاه ادینبورگ، پروفسور هارالد هاس ( (Harald Haas نام ببریم؛ در واقع وی اولین نفری بود که در سال ۲۰۱۱ روی این ایده کار و در سخنرانی خود در موسسه TED بدان اشاره کرد. 

پس از این معرفی بود که تحقیق روی لای فای سرعت گرفت و دانشگاه‌های دیگر هم به توسعه این فناوری ترغیب شدند. وی بنیان‌گذار یک شرکت خصوصی به نام PureLiFi است که به طور اختصاصی روی محصولات مبتنی بر لای‌فای کار می‌کند. در حال حاضر ارزش مالی این شرکت حدود ۱۴ میلیون یورو است و اخیراً نیز یک سرمایه‌گذاری ۵/۱ میلیون یورویی جذب کرده است.

پروفسور هالس می‌گوید: «ایده لای‌فای یک ایده نسبتاً قدیمی است؛ حتی الکساندر گراهام بل در سال ۱۸۸۰ از نور برای برقراری ارتباط در حین ساخت فتوفون استفاده کرده است؛ اما ایده اصلی لای‌فای، هنگامی مطرح شد که چراغ‌های LED ظهور کردند؛ چون آن‌ها ظرفیت‌های جدیدی را به وجود آوردند و اجازه دادند تا انتقال اطلاعات روی نور با سرعت بیش‌تری رخ بدهد. من این موضوع را ۱۲ سال پیش هنگامی که داشتم روی یک پروژه در دانشگاه کار می‌کردم، متوجه شدم و از آن هنگام دائم به این فکر می‌کردم که چگونه می‌توان اطلاعات را با سرعت زیاد، روی طیف‌های نوری متصاعد شده از چراغ‌های LED جدید منتقل کرد. همان زمان هم الگوریتم‌های مدولاسیون رمزنگاری برای چراغ‌های LED وجود داشت که مشکل بزرگ دیگری به نام امنیت اطلاعات را حل می‌کرد.»

شاتل موبایل چیست ؟ خرید شماره رند دلخواه | ویژگی های سیمکارت شاتل

پروفسور هالس اعتقاد دارد دستگاه‌های مصرف‌کننده لای‌فای حداقل تا پنج سال آینده وارد بازار نخواهند شد و حتی در صورتی که محصولاتی کاربردی مشاهده کنیم، هنوز ناچاریم از این دستگاه‌ها در کنار فناوری‌های ۴G، ۵G و وای‌فای استفاده کنیم. وی می‌گوید تا کنون نزدیک به ۱۴ میلیارد چراغ LED ساخته و وارد بازار شده است که نیاز دارند به شبکه‌های کابلی اینترنت سقفی متصل شوند تا امکان استفاده از لای‌فای فراهم شود. با چنین زیرساخت بزرگ و گسترده‌ای که نیاز است مهیا شود، به نظر می‌رسد فناوری لای‌فای بیش از هر چیزی به زمان نیاز دارد تا در خانه‌ها و کسب‌وکارها مورد استفاده قرار گیرد.

نکته کلیدی در استفاده از این فناوری این است که می‌توان از لامپ‌های LED کنونی تنها با تعویض هسته مرکزی آن‌ها (که یک دیود نوری نیمه‌هادی) استفاده کرد؛ بدون اینکه نیازی به تعویض کل لامپ باشد. لامپ‌های مجهز به فناوری لای‌فای همانند لامپ‌های LED معمولی نوردهی و روشنایی خواهند داشت؛ با این تفاوت که برای انتقال اطلاعات باید همیشه روشن باشند. در حال حاضر، هزاران چراغ LED در شرکت‌های تجاری، فروشگاه‌ها، مجتمع‌های اداری و خرید، پاساژها و مراکزی دیگر مانند فرودگاه‌ها و هتل‌ها وجود دارد.

صاحبان این شرکت‌ها می‌توانند به راحتی این چراغ‌ها را به لای‌فای مجهز کرده و با کم‌ترین هزینه دستگاه‌های بی‌سیم را به اینترنت متصل کنند. به همین خاطر انتظار می‌رود در آینده شاهد محصولات تجاری ترکیبی از وای‌فای و لای‌فای باشیم؛ شاید اینجا سوالی مطرح شود که آیا خاموش/روشن شدن‌های مکرر یک چراغ LED برای تولید و انتقال اطلاعات نمی‌تواند برای انسان آزاردهنده باشد؟ در جواب باید گفت، سرعت فلش زدن چراغ‌های LED مجهز به لای‌فای این‌قدر بالا است که توسط انسان قابل رویت و مشاهده نیست؛ بلکه انسان یک نور ثابت و معمول را خواهد دید؛ در حالی که در رشته‌های نور تابیده شده، اطلاعات دیجیتالی نیز ارسال می‌شوند .

 موسسه PureLiFi در این شکل شبکه‌های موبایل، وای‌فای و لای‌فای را از نظر پهنای‌باند، سرعت انتقال اطلاعات و نحوه استفاده با یکدیگر مقایسه کرده است.

شرکت‌های تجاری در همین زمان می‌توانند نیمه هادی‌هایی بسازند که با سرعت بیش‌تری فلش بزنند یا اصطلاحاً خاموش/روشن شوند و در نتیجه اطلاعات با سرعت بسیار بالاتری منتقل شود؛ در واقع لای‌فای فناوری است که دامنه توسعه و پیشرفت زیادی دارد و قابلیت تبدیل شدن به یکی از سریع‌ترین فناوری‌های ارتباطی در سراسر جهان را دارد. ممکن است با وجود ارائه این توضیحات، هنوز کاملاً متقاعد نشده باشید که یک فناوری می‌تواند با استفاده از همین لامپ‌های LED معمولی، اطلاعات روی اینترنت را با سرعت بسیار زیاد منتقل کند و یک تحول بزرگ در شبکه‌های کامپیوتری به وجود بیاورد. برای این گروه از کاربران باید توضیح داد ما هم‌اکنون نیز در حال استفاده از فناوری لای‌فای هستیم.

شما وقتی یک دستگاه کنترل راه دور تلویزیون را از روی میز برمی‌دارید و روی دکمه‌هایش فشار می‌دهید، از لای‌فای استفاده می‌کنید. پروفسور هاس توضیح می‌دهد هنگامی که دارید از کنترل راه دور استفاده می‌کنید، یک چراغ LED اینفرارد روشن/خاموش می‌شود و یک رشته اطلاعات استریم شده‌ را با سرعت بسیار کم دو هزار بیت بر ثانیه، به سوی گیرنده تلویزیون منتقل می‌کند؛ اما در لای‌فای هزاران اطلاعات استریم شده به طور موازی منتقل می‌شوند که در مقایسه با یک رشته اطلاعات، هم سرعت انتقال بسیار بیش‌تری را فراهم می‌کنند و هم حجم اطلاعات بیشتری را منتقل می‌کنند.

زیرساخت گسترده و آماده

پروفسور هاس به این نکته هم اشاره می‌کند که یک طیف مرئی نور، از پهنای‌باندی تقریباً ده هزار برابر بیش‌تر از یک طیف نامرئی رادیویی بهره می‌برد؛ پس لای‌فای منابع بسیار بزرگی برای انتقال اطلاعات ایجاد می‌کند. زیرساخت آماده قابل استفاده برای این فناوری هم بزرگ‌تر از این ظرفیت است. این زیرساخت شامل چراغ‌های LED پیاده‌روها، خیابان‌ها، خودروها، لوازم خانگی، لامپ های سقفی و همه چراغ‌هایی که در اطراف ما هستند، می‌شود؛ اگر بخواهید مقایسه‌ای گذرا به زیرساخت دو فناوری وای‌فای و لای‌فای داشته باشیم، آمار نشان می‌دهند تا کنون نزدیک به ۱.۴ میلیارد ایستگاه رادیویی شبکه‌های سلولی در سراسر جهان نصب شده است در حالی که بیش از ۱۴ میلیارد لامپ LED وجود دارد.

برای لای‌فای نیاز به دکل‌های رادیویی نیست و اگر بخواهیم از جنبه‌ای دیگر مسئله را نگاه کنیم، در هزینه‌ها صرفه‌جویی خواهد شد و به محیط زیست نیز آسیبی نمی‌رسد؛ در حال حاضر یکی از بزرگ‌ترین مشکلات شهرهای پیشرفته استفاده از دکل‌های مخابراتی متعدد است. هاس درباره زیرساخت شبکه‌های موبایل می‌گوید: «در نسل دوم شبکه‌های مخابراتی حداکثر فاصله میان دو دکل باید ۳۵ کیلومتر باشد؛ اما در شبکه‌های ۴G شاهدیم که این فاصله به ۲۰۰ تا ۵۰۰ متر می‌رسد و بدتر از آن در نسل بعدی شبکه‌های موبایل ۵G حداکثر فاصله میان دکل‌ها باید ۵۰ متر باشد».

وی ادامه می‌دهد:
«بنابراین، شهر کوچکی را تصور کنید که اگر بخواهد در تمام مناطق از5G استفاده کند، باید در هر ۵۰ متر یک دکل مخابراتی نصب کند وگرنه پوشش سراسری برای شبکه موبایل به دست نخواهد آمد؛ ولی وقتی شما از سیستم نور استفاده می‌کنید، چراغ‌های LED جایگزین می‌شوند و دیگر به این دکل‌ها نیازی نیست.»

لای‌فای یک فناوری بسیار دوست‌دار محیط ‌زیست و سبز است.

شما از چراغ‌های روشن در خیابان‌ها برای اتصال به اینترنت استفاده می‌کنید و این‌گونه در منابع و انرژی صرفه‌جویی کردید. در کشوری مانند انگلستان تعداد خیابان‌های زیادی به لامپ‌های LED مجهز شدند تا از انرژی کربن کم‌تر استفاده شود؛ شاید به نظر برسد خاموش کردن چراغ‌های LED در مواقع غیرضروری بهتر است و باعث کاهش هزینه‌ها و جلوگیری از آلودگی نوری می‌شود؛ ولی باید گفت، همین چراغ‌ها می‌توانند نقاط دسترسی به اینترنت برای کاربران خارج از خانه باشند و در عوض از دکل‌های مخابراتی و ایستگاه‌های وای‌فای کم‌تری استفاده کرد که خطرات و آلودگی بیش‌تری دارند.

هاس می‌گوید حتی چراغ‌های LED در هواپیما می‌توانند برای سرویس‌دهی اینترنت به مسافران استفاده شوند. هاس در سخنرانی خود در TED می‌گوید: «به نظر می‌رسد امکانات لای‌فای بی‌پایان هستند و واقعاً هم این‌چنین است». وی می‌گوید: «ما تازه در شروع راه هستیم؛ درست مانند زمانی که اولین گوشی موبایل را اختراع کردیم که با گوشی‌های موبایل کنونی بسیار متفاوت است. لای‌فای بازار بزرگی دارد که نسبتاً آماده است؛ ولی ۵ سال زمان خواهد برد تا به طور انبوه مورد استفاده قرار گیرد». شرکت PureLiFi در حال کار و توسعه نسل سوم محصولاتش است. هاس و همکارانش در کنفرانس موبایل امسال می‌خواهند یک شبکه کامل لای‌فای را به نمایش بگذارند. هاس می‌گوید: «این شبکه همانند وای‌فای خواهد بود و شما در حال حرکت می‌توانید از شبکه برای انتقال اطلاعات به کاربران دیگر، استفاده کنید.

نام این شبکه مفهومی LiFlame است و سرعت دانلود/آپلود اطلاعات ۱۰ مگابایت بر ثانیه را در فاصله سه متری با چراغ‌های LED استاندارد فراهم می‌کند. تراکم نرخ اطلاعات در این شبکه دو مگابایت بر ثانیه در هر مترمکعب است». وی می‌گوید: «ما این شبکه را به صورت آزمایشی برای برخی از مراکز امنیتی و دفاعی/نظامی نصب و راه‌اندازی کردیم؛ همین‌طور در برخی کارخانه‌ها و مراکز صنعتی ارزیابی‌هایی صورت گرفته است. که دستاوردها و تحولاتش چشم‌گیر و امیدوارکننده بود؛ هم‌چنین این فناوری در سالن بسکتبال تیم Golden State Warriors کالیفرنیا نیز آزمایش شده است». 

کاربردهای انتزاعی لای فای چیست؟

به برخی کاربردهای معمول و قابل تصور از فناوری لای‌فای اشاره کردیم؛ اما این فناوری کاربردهایی منحصربه‌فرد و انتزاعی دارد که ممکن است تا مدت‌ها شناخته نشوند و بعد از چندین سال کشف شوند؛ مثلاً صحبت از ارتباط خودروها با یک‌دیگر توسط چراغ‌های LED است؛ همین‌طور تجهیزاتی که در حوزه اینترنت اشیا و مشخصاً خانه‌های هوش‌مند و آشپزخانه مطرح هستند، می‌توانند با فناوری لای‌فای به یک‌دیگر متصل شوند و با هم ارتباط برقرار کنند. تصور کنید در یک آشپزخانه لامپ LED لای‌فای روشن باشد و بعد یخچال، جارو برقی، ماشین لباس‌شویی، سنسورهای دما و اطفای حریق و غیره بدان متصل باشد و از این طریق روی بسترهای اینترنت، اطلاعات را از راه دور به مالک خانه برسانند.

 در این مثال، دیگر خبری از یک اکسس‌پوینت یا روتر وای‌فای نیست و علاوه بر صرفه‌جویی در هزینه و انرژی، امنیت خانه تامین شده است. لای‌فای را هر جایی که نمی‌توانید تصور کنید، می‌توان به کار گرفت؛ سکوهای نفتی یا زیرآب و در زیردریایی‌ها یا در هواپیماها. جالب است بدانید در حال حاضر نیروی دریایی ایالات متحده، روی پروژه‌ای کار می‌کند که هدفش توسعه این فناوری است. برای این پروژه بودجه و فازهای تحقیقاتی و عملیاتی مختلفی تدوین شده است که در نتیجه آن احتمالا زیردریایی‌ها و ناوهای این کشور به زودی به لای‌فای مجهز می‌شوند.

برآورد می‌شود بازار لای‌فای تا سال ۲۰۱۸ نزدیک به ۹ میلیارد دلار ارزش داشته باشد؛ اما هر سال افزایش و جهشی بزرگ خواهد داشت چون شرکت‌ها و کسب‌وکارهای نوپا به شدت علاقه‌مند هستند وارد این بازار شدند و محصولات جدیدی را عرضه کنند. مدرک این گفتار خود صحبت‌های پروفسور هاس در سخنرانی TED است. وی می‌گوید: «تاکنون با شرکت‌های صاحب فناوری و سازندگان محصولات مصرفی الکترونیکی در سراسر جهان مذاکره کرده‌ایم تا بتوانند خدمات و محصولات‌شان را عرضه کنند. این‌جا انتهای لای‌فای نیست».

هاس هنوز به دنبال کاربردهای بیش‌تر و بهتری از لای‌فای است و دستاوردهای فعلی راضی‌اش نمی‌کند. وی می‌گوید: «این‌که می‌توانیم با سرعتی صد برابر وای‌فای، اطلاعات را تبادل کنیم؛ ذهنم به سراغ انواع خدمات و برنامه‌های کاربردی می‌رود که می‌توان روی یک دستگاه همراه داشته باشیم. بی‌راه نیست بگوییم که وقتی سرعت صد برابر می‌شود، شما می‌توانید صد برنامه کاربردی و نرم‌افزار جدید روی یک گوشی موبایل نصب کنید و این‌گونه ظرفیت این دستگاه را افزایش دهید.

یک آی‌فون را تصور کنید که در دست بسیاری از کاربران قرار دارد؛ اگر به شما بگویند این آی‌فون می‌تواند با سرعتی صد برابر سرعت وای‌فای فعلی به اینترنت وصل شود، چه ظرفیت عظیمی فراهم خواهد شد و چه تعداد برنامه کاربردی نصب می‌شود. همین‌طور یک خانه هوش‌مند را تصور کنید که مجهز به لامپ‌های لای‌فای است؛ چه تعداد برنامه کاربردی برای یک چراغ می‌توان نوشت؛ مثلاً برنامه‌ای نوشت که از بیماران در خانه نگه‌داری و مراقبت کند و صرفه اقتصادی نیز دارد».

چرا لای فای امن‌تر از وای فای است؟

فناروی لای‌فای از نور چراغ‌های LED برای ساختن اطلاعات و سپس ارسال آن‌ها به یک دستگاه گیرنده استفاده می‌کند. یک سوراخ کوچک در دستگاه گیرنده کافی است تا نور از طریق آن وارد شود و بعد تبدیل به اطلاعات شود؛ بنابراین، نه در دستگاه فرستنده که یک لامپ LED است و نه در دستگاه گیرنده، هیچ چیز اضافی فیزیکی نمی‌تواند نفوذ کند و این یک مزیت است؛ از سوی دیگر نور مرئی نمی‌تواند از دیوار، در و اشیای با جنس سخت عبور کند و در نتیجه اطلاعات درون یک اتاق یا خانه باقی می‌مانند. لای‌فای امن‌ترین روش برای انتقال اطلاعات میان کاربران یک خانه است. نور کاملاً قابل کنترل و محدودشدن است؛ اما امواج رادیویی فاقد این ویژگی‌اند و تا ده‌ها متر آن‌طرف‌تر قابل شنود و سرقت اطلاعات هستند.

پروفسور هاس می‌گوید: «وقتی به اطراف خودمان نگاه می‌کنیم، حداقل ۱۰، ۱۵ یا ۲۰ شبکه بی‌سیم می‌بینیم. یعنی به طور طبیعی این شبکه‌ها قابل هک شدن هستند؛ اما برای فناوری لای‌فای چنین اتفاقی نمی‌افتد؛ چون شما هیچ شبکه‌ای نخواهید دید». مزیت امنیتی دیگر روی فناوری لای‌فای استفاده از الگوریتم‌ها و مدولاسیون‌های رمزنگاری بهتر و قوی‌تر روی طیف‌های نور مرئی نسبت به امواج رادیویی است. محققان روی این بعد از فناوری لای‌فای نیز تحقیقات زیادی کردند و چندین روش برای رمزنگاری اطلاعات با کم‌ترین هزینه و انرژی یافتند که در آینده مطرح خواهند شد.

معایب استفاده از wifi

هیچ شکی نیست که وای‌فای زندگی روزمره ما را متحول کرد و تا جزئی‌ترین کارها و رفتارهای ما را تحت تاثیر خود قرار داد. وای‌فای امکان به اشتراک‌گذاری اطلاعات و اینترنت را روی امواج رادیویی فراهم کرد و باعث شد تا بتوانیم با دستگاه‌های همراه وب‌گردی کنیم، با دستگاه‌های مختلف ارتباط برقرار کنیم و خیلی سریع و آسان یک شبکه ساده خانگی یا شبکه حرفه‌ای بی‌سیم داشته باشیم. به اطراف خود نگاه کنید؛ آیا چیزی می‌بینید که قابلیت اتصال به وای‌فای نداشته باشد؟

اگر دستگاهی پیدا کردید، پس به‌روز نیستید؛ چون می‌توانستید همان دستگاه را با قابلیت وای‌فای خریداری و استفاده کنید؛ در واقع وای‌فای در سال‌های اوج عزت و شکوه خود به سر می‌برد. روزگاری نه چندان دور، وای‌فای سرعت بسیار کمی داشت و از پس خیل عظیمی از کارها یا انتقال اطلاعات برنمی‌آمد؛ اما اکنون هم سرعت وای‌فای بسیار بهتر شده و هم همه‌جا در دسترس و قابل استفاده است؛ به طوری که برخی از مردم بدون وای‌فای نمی‌توانند زندگی کنند و انگار چیزی کم دارند.

این سخنان به معنای این نیست که توسعه وای‌فای در همین‌جا متوقف شده است؛ بلکه صدها شرکت و دانشگاه در آزمایشگاه‌های بسیار مجهز خود مشغول کار روی امواج رادیویی، طول باندهای جدید، فشرده‌سازی بیش‌تر اطلاعات و پهنای‌باند بیش‌تر روی کانال‌های هوایی هستند و برای وای‌فای نوید روزهای بهتر را می‌دهند؛ اما از سوی دیگر، وای‌فای همیشه با محدودیت روبرو بوده است؛ محدودیت فرکانس‌های کاری، محدودیت پهنای‌باند برای انتقال اطلاعات با سرعت بیش‌تر، محدودیت‌های طول برد موثر یک سیگنال و مصون ماندن از عوامل محیطی تاثیرگذار روی کیفیت سیگنال‌های موجود در هوای آزاد و البته امنیت و شنود اطلاعات.

از میان تمام این محدودیت‌ها، پهنای‌باند و امنیت اهمیت دوچندانی داشته و این روزها نمود بیرونی بیش‌تری دارند. وقتی همه دستگاه‌ها به وای‌فای وصل می‌شوند، به وضوح مشکل کاهش سرعت و ترافیک زیاد روی کانال‌های فرکانسی و نهایتاً مشکل پهنای‌باند رخ می‌دهد. از سوی دیگر، با ورود دستگاه‌های اینترنت اشیا به خانه‌ها و اداره‌ها، هر روز شاهد متدهای جدید سرقت اطلاعات، نفوذ به شبکه‌های بی‌سیم و هک وای‌فای هستیم. امواج رادیویی قابل کنترل نیستند و از در و دیوار خانه‌ها یا ساختمان‌ها عبور می‌کنند؛ پس به راحتی به دست دیگران می‌افتند و امکان شنود اطلاعات، سرقت اطلاعات، تداخل در شبکه و حتی از کار افتادن سرویس‌های روی شبکه بی‌سیم، فراهم می‌شود.

شما هرچقدر از مکانیزم‌های امنیتی قوی‌تری استفاده کنید، باز هم امواج رادیویی کار خودشان را می‌کنند و به هر جایی سرک می‌کشند. اینجا است که محققان و کارشناسان به فکر جایگزین‌هایی برای وای‌فای می‌گردند و سال‌های دورتری مانند ۱۰ سال بعد را تصور می‌کنند که دیگر امکان استفاده از این فناوری نیست؛ چون ممکن است در یک فضای ۱۰۰ متری، بیش از صدها دستگاه روی فرکانس‌های وای‌فای فعال باشند.

پیش بینی آینده ی لای فای چیست؟

هاس و همکارانش در دانشگاه ادینبورگ به شدت مشغول کار برای توسعه لای‌فای هستند؛ ولی آن‌ها تنها نیستند و تیم‌های تحقیقاتی دیگری در دانشگاه‌های سنت اندروز، استراتکلاید، آکسفورد، کمبریج و غیره نیز بر روی طیف‌های مختلف نور مرئی کار می‌کنند. کشور انگلیس یکی از پیشگامان این فناوری محسوب می‌شود که در توسعه لای‌فای سرمایه‌گذاری‌های کلانی انجام داده است. کشورهای دیگر دنیا از جمله ایالات متحده نیز به طور موازی دارند برنامه‌های خود را برای عملیاتی‌ کردن لای‌فای پیش می‌برند؛ حتی هاس پیشنهاد داده است یک شهر به طور کامل به لای‌فای مجهز شود و سرویس‌های دیگری مانند ۴G و وای‌فای حذف شوند تا مزیت‌ها و ارزش واقعی این فناوری برای کارهای روزمره مردم نمایان شود و فرآیند جایگزینی آن با سیستم‌های ارتباطی قدیمی شتاب بیش‌تری بگیرد.

هاس با قاطعیت می‌گوید: «هم‌اکنون هم می‌توان یک شهر مجهز به لای‌فای داشت و نه تنها مشکل حادی پیش نخواهد آمد، بلکه روش‌های جدیدی از ارتباط مردم با یک‌دیگر کشف می‌شود. آن‌ها همیشه آنلاین و متصل خواهند بود و این چیزی است که همه انتظارش را دارند؛ به خصوص شرکت‌های ارائه‌دهنده خدمات آنلاین را خوشحال می‌کند». هاس بیش‌تر از یک فناوری، درباره تغییر روش‌های ارتباطی صحبت می‌کند و می‌گوید: «امروزه انسان به شیوه‌های متفاوتی با آی‌فون و شبکه‌های اجتماعی در ارتباط است؛ شیوه‌هایی که برای محیط زیست خطرناک هستند و زندگی شهری را با تهدیداتی روبرو کرده‌اند». هاس اعتقاد دارد باید این شیوه‌های ارتباطی تغییر کنند و از نور برای ارتباط انسان با ماشین و محیط زیست استفاده شود؛ اگر بتوانیم هر چیزی در محیط اطراف‌مان را با نور به اینترنت متصل کنیم؛ جهان تازه‌ای را ایجاد کرده‌ایم و ارتباطات در سطح بالاتری از اکنون قرار می‌گیرد و دیگر محدودیت‌های کانال‌های رادیویی یا پهنای‌باند، رویاهای ما را متوقف نمی‌کنند. هاس می‌گوید: «چنین جهانی را شاید در ده سال آینده ببینیم ولی از همین الان هیجان‌انگیز است

تفاوت وای فای با لای فای چیست؟

وای فای و لای فای از نظر الکترومغناطیسی به یکدیگر شباهت دارند اما وای فای از امواج رادیویی استفاده می کند در حالی که Li_Fi با نور مرئی اجرا می شود.

سیگنال های Li_Fi نمی توانند از طریق دیوار عبور کنند بنابراین برای استفاده از این فناوری به طور کامل باید لامپ های LED که قادر به این کار هستند در همه جای خانه نصب شوند. لازم به ذکر است برای متصل بودن و استفاده، لامپ ها باید پیوسته و حتی در طول روز روشن باشند.

این پروژه ادعا می کند که محدوده اتصال را با استفاده از قدرت کمتری دوبرابر می کند. به همین دلیل برای دستگاه هایی که از باتریاستفاده می کنند مانند ساعت های هوشمند،گوشی های هوشمند و در آینده دستگاه های اینترنت اشیا مانند حسگرها و برنامه های هوشمند مناسب است.

Li_Fi به غیر از سرعت بسیار خوبی که دارد، با انتقال داده در سطوح بالاتر و حتی با دستگاه های بیشتر برای اتصال می تواند تاثیر بزرگی در اینترنت اشیا داشته باشد.

با توجه به محدوده کم Li_Fi نسبت به وای فای این تکنولوژی جدید از وای فای امن تر است چرا که از دیوار ها عبور نمی کند و دیگر نگرانی زیادی بابت استفاده مخفیانه از اینترنت خود نخواهید داشت.

از مزیت های Li_Fi کار کردن در محیط های با چگالی بالاست. Li_Fi می تواند از آب شور دریا نیز عبور کند. در حالی که وای فای در محیط های با چگالی کمتر کار می کند.

Li_Fi حدود 10 متر را پوشش می دهد اما وای فای تا حدود 32 متر را (بستگی به قدرت و آنتن دارد) می تواند پوشش دهد.

تفاوت lifi با wifi

نکته نخست در خصوص تفاوت های لای فای و وای فای این است که تکنولوژی لای فای نیامده تا جای وایفای wifi را بگیرد. این عمل اصلا امکان پذیر نیست. اینترنت لای فای آمده است تا دسترسی بشر به اینترنت گسترده‌تر و راحتر شود و تحت هر شرایطی بتواند به اینترنت متصل باشد. اما وجود تفاوت  لای فای و وای فای سبب می‌شود تا بتوانیم از هرکدام که مناسبتر بود بهره ببریم. به طور مثال از فناوری lte برای خارج از خونه، از تکنولوژی wifi برای داخل خانه و از اینترنت لای فای برای قسمت‌های خاصی از خانه که لازم است می‌توان استفاده کرد.اما مهمترین تفاوت لای فای با وای فای سرعت انتقال اطلاعات است. در برخی منابع ذکر شده است که اینترنت لای فای سرعتی 100 برابر فناوری رادیویی وایفای است.

عملکرد اینترنت lifi  چیست؟

بعد از توضیح این که lifi چیست باید بفهمیم اینترنت لای فای چگونه کار می‌کند.اینترنت lifi شبیه به فناوری اینفرارد کار می‌کند.نحوه کار لایفای به این شکل است که چراغ‌های led مخصوص که به یک منبع اطلاعاتی همچون اینترنت متصل هستند دیتا را با سرعت بسیار زیادی به یک گیرنده همچون گوشی موبایل یا لپتاپ یا هر وسیله دیگری که گیرنده نوری داشته باشد.بهترین مثال در خصوص درک بیشتر این که اینترنت لای فای چیست ریموت کنترل تلوزیون است. در کنترل تلوزیون یک دیود فرستنده نوری وجود دارد، در پنل جلوی تلویزیون نیز یک دیود گیرنده کارگذاشته شده است. زمانی که کسی دکمه کنترل را فشار می‌دهد، کد خاصی توسط دیود فرستند با سیگنال نوری یا همان مادون قرمز به سمت تلوزیون فرستاده می‌شود. این کد توسط دیود گیرنده گرفته شده و داخل مدار رمزگشایی می‌شود. همانطور که حس کرده‌اید تمام این عملیات به سرعت نور انجام می‌شود.

کار در تکنولوژی لای فای نیز تغریبا به همین صورت انجام می‌شود. در اینترنت لای فای نیز چراغ‌های led مخصوصی طراحی شده است که دارای درایور و منبع تغذیه هستند. دیتا از اینترنت چه از طریق سیم و چه به صورت رادیویی یا وایرلس به این لامپ‌ها فرستاده شده تا از طریق مدار کنترلی پردازش شود. این اطلاعات از طریق نور لامپ یا چراغ led به یک ماژول گیرنده نوری ارسال می‌شود.

این ماژول می‌تواند روی دستگاه نصب باشد یا به صورت فلش یا دانگل که یک سر آن گیرنده نوری داشته و سر دیگر قابل اتصال به گوشی یا لپتاپ است به هر دستگاه دیجیتالی متصل شود. نورهای دریافتی از طریق سنسور نوری، به واسطه ماژول داخلی تقویت و پردازش می‌شوند و به شکل دیتا قابل استفاده می‌شوند.

آیا می‌دانید تفاوت وای-فای و لای-فای در چیست؟

با ورود «وای‌-فای» به دنیای آنلاین، دسترسی ما به اینترنت بسیار راحت‌تر و بهتر شده است. اما به‌تازگی تکنولوژی جدیدی به‌نام «لای-فای» توسعه یافته که با استفاده از طیف نورمرئی، سرعتی ۱۰۰ برابر سرعت وای-فای ارائه می‌نماید. سرعت این تکنولوژی در شرایط آزمایشگاهی به ۲۲۴ گیگابایت برثانیه نیز رسیده است. لای-فای مثل وای-فای از لامپ‌های رشته‌ای استفاده نمی‌کند. درعوض از لامپ‌های LED بهره می‌برد که سرعت بالایی دارد و درحین انتقال داده، به روشنایی نیز ادامه می‌دهد. این تکنولوژی جدید، از نظر مصرف انرژی نیز کارآمدتر از وای-فای است که به دکل‌های پرهزینه نیاز دارد. شرکت Velmenni، ادعا کرده که بعد از دستیابی به این فناوری، آن را در محیط‌های صنعتی نیز مورد بررسی و  آزمایش قرار داده و تاکنون سرعت ۱ گیگابیت برثانیه را نیز تست کرده است.