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».

Мероприятия

16.05.2019 — 25.06.2019
Growth Marketing Summit

онлайн

21.05.2019
Digital Construction Forum 2019

Центр цифрового лидерства SAP Космодамианская наб., 52к7,

23.05.2019
Презентация программного комплекса "Integrity SCADA"

Пресненская набережная, д. 10, стр. 2.

24.05.2019
Google Cloud Day

Москва, ул.Балчуг. д. 7, БЦ Балчуг Плаза

27.05.2019
Conference for best brands

Москва, Центр "Открытый мир"

28.05.2019
Smart City 2019: госпроекты и их реализация

Москва, Веранда ЦМТ, Краснопресненская наб., 12