آینده اینترنت و گذار از امواج الکترومغناطیس به پرتوهای نوری

تحقیقات جدید نشان می‌دهد که استفاده‌ی جهانی از اینترنت تا سال ۲۰۲۰، سهمی برابر با ۲۰ درصد از مصرف انرژی را به خود اختصاص خواهد داد. با نگاهی به آمارهای این‌چنینی به این نتیجه می‌‌رسیم که توسعه‌ی اینترنت جهانی یا هرگونه زیرساخت فناوری دیگر تنها در صورتی ممکن و مقرون‌به‌صرفه خواهد بود که روشی با حداقل مصرف انرژی (یا حتی مصرف انرژی صفر) برای آن تدوین شود.

فناوری LiFi

هارالد هاس استاد دانشگاه ادینبرا در سال ۲۰۱۱ یک سخنرانی تد انجام داد که توجه مخاطبان را به فناوری جدیدی جلب کرد. او گفت که چراغ‌های LED بی‌شمار موجود در جهان را می‌توان علاوه بر تأمین نور برای توزیع داده هم به کار گفت. فناوری مورد نظر هاس به‌نام LiFi شناخته می‌شود و علاوه بر زنجیره‌ی تأمین بسیار قدرتمند، سرعت قابل‌توجهی را هم در اختیار مردم قرار می‌دهد. کارشناسان سرعت انتقال داده با استفاد از LiFi را به یک گیرنده‌ی استاندارد قدرت گرفته از سلول خورشیدی، نزدیک به ۵۰ مگابایت بر ثانیه بیان می‌کنند.

صحبت‌های هاس پیشنهادی برای یک اینترنت بی‌سیم با بازدهی بالاتر، سرعت بیشتر و ارزان‌تر بود. دنیای فناوری در واکنش به پیشنهاد این استاد دانشگاه به تکاپویی عجیب افتاد و استارتاپ‌های متنوع برای پیاده‌سازی فناوری وارد عمل شدند؛ اما آیا برنامه‌های آن‌ها با موفقیت همراه بود؟ ژورنال علمی Binary District برای بررسی پیشرفت فناوری با یکی از محققان دانشگاه ادینبرا در بخش تحقیق و توسعه‌ی R&D به نام محمد سفیان اسلیم مصاحبه کرد که در ادامه به بخش‌هایی از آن می‌پردازیم.

 

ادامه مطلب رو مطالعه کنید ...

 

LiFi چگونه کار می‌کند؟

فناوری WiFi از نگاه علم طیف‌شناسی الکترومغناطیس در نقطه‌ای بین موج‌های رادیویی و مایکروویو عمل می‌کند. این محدوده‌ی باریک از طیف موج را می‌توان در میان شبکه‌های متعدد به اشتراک زمانی گذاشت. LiFi در طیفی دیگر عمل و از طیف نور مرئی برای جابه‌جایی داده استفاده می‌کند. نور مرئی محدوده‌ای تقریبا ۱۰ هزار برابر طیفی دارد که توسط موج‌های رادیویی اشغال می‌شود. در نتیجه این موج می‌تواند پهنای باندی ۱۰۰ برابر بیشتر از WiFi ارائه کند.

در فرایند LiFi، ابتدا داده‌ها در نور ساطع‌شده از LED کدگذاری می‌شوند. کدگذاری یعنی داده‌ها به تغییر شدت نور در لامپ اصلی تبدیل می‌شوند که البته از دید انسان مخفی خواهد بود. داده‌ی یاد شده تنها توسط گیرنده‌های مخصوص قابل دریافت و تفسیر خواهد بود. البته هاس و تیم تحت مدیریتش موفق به توسعه‌ی روش‌هایی برای دریافت داده‌ها توسط سلول‌‌های خورشیدی عادی شده‌اند. 

نور مرئی پهنای باند گسترده‌تری نسبت به امواج رادیویی دارد

در روش جدید دریافت داده‌های LiFi، زیرساخت ارسال و دریافت کاملا موجود است. در واقع نیروی محرکه برای توسعه‌ی انرژی پایدار در سال‌های گذشته باعث شد تا چنین فناوری‌هایی امروز در سرتاسر جهان به وفور دیده شوند. همان‌طور که گفته شد اجرای فناوری جدید تقریبا در هر نقطه‌ای که لامپ LED وجود داشته باشد، ممکن خواهد بود. در نتیجه می‌توان ادعا کرد که در حال حاضر در نقاط گسترده‌ای از جهان، زیرساخت لازم توسعه یافته است.

در تصوری از آینده‌ی مجهز به فناوری LiFi، بسیاری از رویکردهای موجود در جهان تغییر می‌کنند. تبلیغات محلی در فروشگاه‌ها با دقت و قدرت بیشتری پخش می‌شوند. هر فرد حاضر در یک محیط شهری شلوغ تقریبا همیشه به اینترنت فوق سریع دسترسی خواهد داشت. حتی ماشین‌ها نیز با استفاده از LEDهای جلو و عقب خود قابلیت ارتباط با هم را پیدا می‌کنند که منجر به کاهش تصادفات هم می‌شود. مکان‌هایی که توزیع اینترنت WiFi در آن‌ها دشوار بود، با استفاده از فناوری جدید نوری به اینترنت پرسرعت مجهز می‌شوند. از میان چنین مکان‌هایی می‌توان به کابین هواپیما یا مکان‌های شهری باز اشاره کرد.

مثال‌های بالا تنها نمونه‌هایی محدود از قابلیت‌های اینترنت LiFi بودند. علاوه بر آن‌ها می‌توان به قابلیت قطعی و اولیه‌ی اینترنت نوری اشاره کرد که به‌عنوان امکانی مکمل در کنار اینترنت وای‌فای و داده‌ی موجود در جهان کار می‌کند.

توسعه‌ی فناوری LiFi

لای‌فای از سال ۲۰۱۱ و زمانی‌که هاس آن را معرفی کرد، تغییر و توسعه‌های متعددی را پشت سر گذاشته است. نیکولا سرافیموفسکی، معاون ارشد استانداردسازی و توسعه‌ی کسب‌وکار در شرکت PureLiFi در سال ۲۰۱۷ ارائه‌ی مهمی درباره‌ی فناوری اینترنت نوری داشت. در آن ارائه، اولین دانگل کاربردی اینترنت نوری شرکت، معرفی شد. نیکولا در ارائه‌ی خود دانگل شرکتش را اولین قدم در مسیر تبدیل کردن LiFi به محصولی عمومی و جامع بیان کرد. در واقع او کاربردی بودن فناوری و همچنین قابلیت جابه‌جایی اتصال از یک نور به نوری دیگر را در ارائه‌ی خود نشان داد.

محمد سفیان اسلیم به‌عنوان دستیار تحقیقات در کنار هارالد هاس فعالیت می‌کند. او در مصاحبه‌ای پیرامون روند توسعه‌ی فناوری و ارتباط آن با فناوری‌های موجود مانند وای‌فای صحبت کرد. LiFi در قدم اول نیاز به اتصالی دائمی و بدون وقفه دارد تا با ظرفیت کامل به فعالیت ادامه دهد. در نتیجه فعالیت‌هایی همچون جابه‌جایی یک دستگاه حتما منجر به قطع شدن اتصال می‌شود.

 

منبع