Với sự ra đời của điện thoại thông minh, Internet vạn vật (IoT), Tự động hóa công nghiệp, Hệ thống nhà thông minh, v.v., nhu cầu về Internet cũng tăng theo cấp số nhân. Công nghệ đã tiến bộ đến mức mọi thứ từ ô tô đến tủ lạnh đều phải được kết nối với Internet. Điều này đặt ra những câu hỏi khác, chẳng hạn như liệu có đủ băng thông cho tất cả các thiết bị này hay không. Thông tin này có an toàn không? Liệu các hệ thống hiện tại có đủ nhanh để xử lý tất cả dữ liệu này không? Liệu có quá nhiều kết nối trên mạng không? Tất cả những câu hỏi này sẽ được giải đáp bằng công nghệ mới mang tên Li-Fi.

LiFi là gì? Thuật ngữ Li-Fi là viết tắt của “Light Fidelity” và được cho là thế hệ tiếp theo của Internet. Ánh sáng được sử dụng như một phương tiện để truyền tải thông tin. Vâng, bạn đọc đúng rồi đấy. Đó là loại ánh sáng bạn sử dụng ở nhà và văn phòng. Với một số thay đổi nhỏ, có thể được sử dụng để gửi dữ liệu đến tất cả các thiết bị cần internet.

Có thể được không? LiFi hoạt động như thế nào? Liệu điều này có xảy ra trong tương lai gần không? Câu trả lời cho tất cả những câu hỏi này có thể được tìm thấy trong bài viết này.

Công nghệ hiện tại là gì và tại sao chúng ta cần phải thay đổi?

Kể từ khi Internet ra đời, chúng ta đã sử dụng phương tiện RF để truyền dữ liệu từ điểm này đến điểm khác một cách không dây. Phương tiện truyền thông RF sử dụng sóng vô tuyến. Thông tin cần truyền đi được điều chế thành những sóng này. Sau đó, quá trình giải điều chế được thực hiện ở phía máy thu. Chúng tôi bắt đầu bằng cách gửi một vài kilobyte dữ liệu mỗi giây. và đã phát triển khá nhiều Tính đến thời điểm hiện tại, tốc độ internet toàn cầu trung bình là khoảng 7,2 Mbps (megabyte mỗi giây), dường như quá đủ đối với hầu hết chúng ta. Tuy nhiên, công nghệ sử dụng phương tiện RF để truyền thông tin này có một số nhược điểm như sau:

• Nhu cầu về Internet quá lớn đến mức các phương pháp hiện tại không thể đáp ứng được. Tạo ra hiệu ứng gọi là Spectrum Crunch.
• Nhu cầu về băng thông cao do tốc độ mạng cao hơn.
• Phương tiện RF không an toàn khi sử dụng trong bệnh viện, nhà máy điện, máy bay, v.v. và những nơi này phải có kết nối internet trong thế giới ngày nay.
• Tần số vô tuyến không an toàn vì thông tin của bạn có thể xuyên qua tường và không thể lưu trữ ở bất kỳ vị trí nào.

Tất cả những nhược điểm này đòi hỏi phải có công nghệ mới. Công nghệ mới này được gọi là Li-Fi. Hãy cùng tìm hiểu cách thức hoạt động của nó.

Li-Fi hoạt động như thế nào?

Như đã đề cập trước đó, Li-Fi sử dụng ánh sáng để truyền dữ liệu, không giống như sóng vô tuyến. Khái niệm này lần đầu tiên được Giáo sư Harald Haas nghĩ ra trong một bài nói chuyện tại TED năm 2011. Định nghĩa về Li-Fi có thể được đưa ra là “LiFi là công nghệ truyền dữ liệu hai chiều tốc độ cao, được kết nối mạng và di động bằng ánh sáng”. LiFi bao gồm một số bóng đèn tạo thành một mạng không dây. Nó cung cấp trải nghiệm người dùng rất giống với Wi-Fi, ngoại trừ việc nó sử dụng phổ ánh sáng."

Đúng vậy, bất kể bạn đặt bóng đèn ở đâu. Bạn cũng có thể kết nối Internet, nhưng ở đây, từ bóng đèn không có nghĩa là bóng đèn sợi đốt thông thường trong nhà chúng ta. Những bóng đèn này là bóng đèn LED được cải tiến đặc biệt để có thể truyền tải thông tin. Như bạn đã biết, đèn LED là một thiết bị bán dẫn. Và giống như tất cả các chất bán dẫn, đèn LED có tính chất chuyển mạch. Tính năng chuyển đổi này được sử dụng để truyền dữ liệu. Hình ảnh bên dưới giải thích cách dữ liệu được truyền đi bằng ánh sáng.

Tất cả bóng đèn LED đều phải được cấp nguồn bằng bộ điều khiển LED. Trình điều khiển LED này nhận dữ liệu từ máy chủ Internet và dữ liệu được mã hóa trong trình điều khiển. Từ thông tin được mã hóa này, đèn LED sẽ nhấp nháy ở tốc độ rất cao mà mắt người không thể nhận thấy. Nhưng bộ phận phát hiện hình ảnh ở phía bên kia có thể đọc được tất cả các lần nhấp nháy và thông tin này được giải mã sau khi khuếch đại và xử lý.

Truyền dữ liệu ở đây nhanh hơn nhiều so với RF. Như chúng ta đều biết, ánh sáng di chuyển nhanh hơn không khí. Nghĩa là ánh sáng truyền đi nhanh hơn sóng vô tuyến 10.000 lần. Vì sóng vô tuyến có tần số chỉ 300 gigahertz nên ánh sáng có thể truyền đi với tần số lên tới 790 terahertz.

Các nhà nghiên cứu từ Đại học Oxford đã thử nghiệm và đẩy mạnh giới hạn của Li-Fi, đạt tốc độ lên tới 224 Gbps để bạn có thể hình dung. Tốc độ này đủ để tải xuống 10 bộ phim HD trong 1 giây. Trời ơi!.. Tôi không thể chờ để xem liệu mình có thể tải trò chơi được không. Công nghệ này nhanh đến mức nào?

Công nghệ truyền dữ liệu quang có vẻ mới mẻ. Nhưng chúng tôi đã sử dụng nó trong một thời gian dài. Bạn không tin sao? Đọc thêm...

Đúng vậy, việc truyền dữ liệu qua điốt quang đã có từ lâu thông qua điều khiển từ xa IR của chúng ta. Mỗi khi chúng ta nhấn một nút trên điều khiển TV, đèn LED hồng ngoại trên điều khiển sẽ nhấp nháy rất nhanh. Và TV sẽ tiếp nhận thông tin này rồi giải mã để lấy dữ liệu. Tuy nhiên, phương pháp cũ này rất chậm. Và nó không thể được sử dụng để truyền bất kỳ dữ liệu có giá trị nào, vì vậy với LiFi, phương pháp này phức tạp hơn do sử dụng nhiều hơn một đèn LED và truyền nhiều hơn một luồng dữ liệu cùng một lúc. Phương pháp này cho phép gửi nhiều dữ liệu hơn. và truyền đạt thông tin nhanh hơn

Thông tin thú vị: Việc sử dụng Internet trên toàn thế giới đang tăng theo cấp số nhân. Lượng dữ liệu được sử dụng vào năm 2016 nhiều hơn tổng lượng dữ liệu được sử dụng kể từ khi Internet ra đời. Người ta cũng dự đoán rằng sẽ có 20 tỷ thiết bị được kết nối Internet vào cuối năm 2018, trong khi dân số thế giới chỉ là 7,6 tỷ người.

Chúng ta còn cách xa việc tận hưởng Li-Fi đến mức nào?

Khái niệm Li-Fi không chỉ là một ý tưởng lý thuyết. Trên thực tế, khi Giáo sư Harald Haas (người sáng lập ra Li-Fi) giới thiệu khái niệm Li-Fi trong một video TED , ông đã chứng minh nó trong thực tế bằng cách truyền trực tiếp video HD đến màn hình của người xem và khiến họ kinh ngạc trước công nghệ này. Kể từ đó, nhiều trí tuệ sáng suốt đã bắt đầu đóng góp và phát triển khái niệm 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 một thiết bị thu phát Li-Fi cắm vào cổng USB trên máy tính xách tay và đọc dữ liệu từ đèn tương thích với Li-Fi. Vì vậy, chúng ta không còn xa thời điểm sử dụng đèn đọc sách nữa. Không chỉ để thắp sáng bàn làm việc mà còn để kết nối Internet.

Tự xây dựng Li-Fi của riêng bạn

Hy vọng bài viết này đã giúp bạn hiểu Li-Fi là gì. Nó là gì và nó có thể mang tính cách mạng đến mức nào? Nhưng nếu bạn muốn tìm hiểu thêm về Li-Fi, hãy thử tự mình xây dựng nó. Có một câu nói rất nổi tiếng của Richard Feynman: “Những gì tôi không thể xây dựng, thì “Tôi không hiểu”, đó là câu nói yêu thích của tôi. Vì vậy, hãy cho chúng tôi biết nếu chúng tôi có thể tự xây dựng một Li-Fi nhỏ để truyền tín hiệu âm thanh từ điểm này đến điểm khác.

Trước khi bắt đầu, chúng tôi sẽ giải thích một cách đơn giản. Chúng tôi không phải là người đầu tiên thử nghiệm điều này. Nhiều người đã làm điều này trước đây nên đây không phải là một quá trình phức tạp. Chúng ta chỉ cần một bộ mã hóa và giải mã để gửi và nhận tín hiệu thông qua ánh sáng. Ở phía máy thu, chúng ta có thể sử dụng một bóng bán dẫn để làm cho đèn LED nhấp nháy khi có tín hiệu âm thanh đầu vào. Sự nhấp nháy này vô hình với mắt thường do tần số cao của nó. Nhưng khi chúng ta sử dụng tấm pin mặt trời và phân tích điện áp DC đầu ra thông qua camera, chúng ta sẽ có thể tìm ra mô hình biến đổi. Biến thể này không gì khác hơn là một tín hiệu âm thanh. Chỉ cần sử dụng mạch khuếch đại và loa ở phía đầu ra. Bạn cũng có thể nhận và phát tín hiệu âm thanh đầu ra.

‍