IT ExpertМир технологийНаука и техника

Интернет-люстра

Сергей Грицачук | 19.03.2014

ВКонтакт Facebook Google Plus Одноклассники Twitter Livejournal Liveinternet Mail.Ru

Интернет-люстра

Азбука познаковой связи

Новая жизнь светодиодов


Азбука познаковой связи

Передача данных при помощи оптических приборов – изобретение не новое. Оптические семафоры применялись задолго до появления электричества, а с его возникновением получили широкое распространение на флоте. Передатчик представлял собой мощный прожектор со шторками, приводимыми в действие курковым механизмом. Опытному телеграфисту не составляло труда обеспечивать связь со скоростью 80–130 знаков в минуту, используя азбуку Морзе.

С наступлением эры мобильных телефонов и карманных компьютеров беспроводные технологии пополнились ИК-связью. Инфракрасные приемопередатчики поддерживали низкоскоростную (не выше 5 Мбит/с) передачу информации на небольшие расстояния, но и ее объемы были не такими, как сейчас. Зато эти устройства не боялись помех, что делало ИК-связь востребованной и в повседневной жизни, и на производстве. Сейчас они сохранились только в пультах ДУ бытовых приборов, потому что на смену им пришли более скоростные и надежные интерфейсы на радиочастотах – Bluetooth и Wi-Fi с модификациями и разновидностями.

Новая жизнь светодиодов

Но идея передавать данные с помощью световых устройств не канула в небытие: вернулись к ней потому, что сегодня необходимо найти альтернативу радиосвязи, применение которой возможно не везде (из-за помех, наводок), а также чтобы задействовать бытовую аппаратуру для интернет-подключений. Точки доступа, работающие на базе осветительных приборов, пригодились бы в самолетах, поездах и прочих транспортных средствах общего пользования, в медицинских и научных центрах – словом, везде, где установка дополнительных источников радиоизлучения крайне нежелательна из-за помех, создаваемых точному оборудованию.

img

Попытки превратить обыкновенный осветительный прибор в устройство передачи данных были сделаны в 2007 году, когда занялись разработкой системы Visible Light Communication. Первые результаты оказались неутешительными, однако в 2010-м компания Siemens продемонстрировала световую сеть со скоростью обмена данными около 500 Мбит/с на небольшом расстоянии (менее 5 м). Позднее немцам удалось улучшить этот показатель до 800 Мбит/с. Изначально предполагалось, что источником сигнала станут обычные лампы, но впоследствии от идеи отказались, решив применять дополнительные модули из свето- и фотодиодов.

img

Суть технологии заключалась в высокой частоте мерцания светодиода, воспринимаемой человеческим глазом как обычный непрерывный свет. Грубо говоря, создав подвесной светильник с массивом светодиодов, можно не только осветить площадь около 10 кв. м, но и обмениваться данными с неограниченным количеством устройств, находящихся в зоне достаточной освещенности. В октябре 2011-го несколько фирм из Германии, Норвегии, Израиля и США (в том числе Intel, Casio и Siemens,) объединились в консорциум под названием “Li-Fi”, для продвижения перспективной технологии и намереваясь сделать ее альтернативой Wi-Fi. 

Впервые Li-Fi продемонстрировали публике на CES ‘2014: смартфоны и планшеты с фотодетектором, установленным вместо фронтальной камеры, успешно обменивались информацией через источник света (в виде настольной лампы), а при помощи адаптера удавалось заставить любой смартфон выполнять команды дистанционно. Скорость соединения невысока – 10 Мбит/с, но это и был демостенд.

img

img

Недавно исследователи из нескольких британских университетов сумели преодолеть скоростной порог Li-Fi в 10 Гбит/с, используя специальную лампу, состоящую из светодиодов красного, зеленого и синего цветов. По каждому из них данные проходили со скоростью 3,5 Гбит/с, а для управления применялся метод цифровой модуляции, называемый «ортогональное частотное разделение каналов». Принцип работы лампы напоминает обыкновенный душ с параллельными струйками воды. Не отстают от жизни и китайские исследователи: они представили крошечный светодиод мощностью 1 Вт, способный передавать данные на четыре устройства со скоростью до 150 Мбит/с.

Выводы

Технологии передачи информации оптическим способом позволяют не только устранить недостатки, присущие радиосистемам, – они гораздо экономичнее и энергоэффективнее. Кроме того, могут обеспечить повышенную безопасность соединения. Немаловажно и то, что свет предоставляет практически неограниченную ширину канала и не подвержен искажениям при прохождении через препятствия (пока устройство равномерно освещено – канал стабилен).

Сроков коммерческого внедрения технологии пока не называют, но многие специалисты уверены: появление осветительных приборов со встроенными точками доступа (люстр, плафонов и торшеров) не за горами.



Журнал IT-Expert № 03/2014    [ PDF ]    [ Подписка на журнал ]

Об авторах

Сергей Грицачук

Сергей Грицачук

Обозреватель, аналитик, инженер-системотехник. Действительный член «Клуба экспертов Intel», сертифицированный специалист (Мюнхен) по сетевым и серверным технологиям с 1993 года. Компьютерами и сопутствующими решениями занимается с 1985-го, участник многочисленных выставок, обладатель наград за оригинальные схемотехнические и программные разработки. Первый диплом получил в 1984 году от «Патентного бюро» журнала «Юный техник». Увлекается охотой, рыбалкой, водно-моторным спортом. «Утомившись суетой цивилизации, предпочитаю уединенную жизнь вдали от нее. Все свободное время отдаю семье и детям».

Загрузка...

Мероприятия

14.12.2018 — 16.12.2018
Новый год Рождения Клуба

Переславль-Залесский, AZIMUT Отель Переславль

17.12.2018
QIWI Techday make it real

Москва, Loft #2 ул. Ленинская Слобода, д. 26с11

25.02.2019 — 26.02.2019
Teamlead Conf

Москва, Инфопространство