" LIFI Definition "

یک فناوری جدید و منحصر به فرد وجود دارد و این پتانسیل را برای تغییر روش اتصال ما به اینترنت به ارمغان می‌آورد. مزایای متفاوتی نسبت به Wi-Fi سنتی دارد، اگرچه هنوز خیلی زود است که بگوییم این برای اینترنت پهن باند در خانه‌های ما چه معنایی دارد. بنابراین این فناوری جدید چیست و چگونه کار می‌کند؟

LI-FI چیست ؟

هماندهی با نور (مخفف 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 بی سیم دو سویه  پرسرعت، مانند وای-فای است. لای‌فای زیرمجموعه‌ای از ارتباطات بی سیم نوری (OWC) است و می‌تواند مکملی برای ارتباطات فرکانس رادیویی  (وای-فای و شبکه های سلولی) یا جایگزینی برای فناوری‌های همه فرستی باشد. در فناوری وای-فای از امواج رادیویی استفاده می‌شود، اما در لای-فای برای انتقال رایدیویی 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 10 گیگابیت بر ثانیه است. تکنولوژی لای-فای که به صورت تجاری در چین وجود دارد سرعت 150 مگابیت بر ثانیه را ارائه داده‌است که 10 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 گوشی های هوشمند و تبلت به لای-فای ساده نیست.

• جزئیات فناوری LIFI

این فناوری OWC از دیود های 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 2013 تا 2018 نرخ رشد سالانه مرکبی برابر با 82% داشته باشد و تا سال 2018 به ارزشی برابر با 6 میلیارد دلار در سال برسد. فناوری‌های نور مرئی از روشن و خاموش کردن یک لامپ در بازه‌های زمانی بسیار کوتاه در مقیاس نانوثانیه استفاده می‌کنند. که 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 70 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 الکترو مغناطیسی استفاده می‌کنند، اما وای-فای از فرکانس های 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 10000مرتبه از ظرفیت کل طیف امواج رادیوی بیشتر است. پژوهشگران به نرخ‌های انتقال دادهای در حدود 10 گیگابیت در ثانیه دست یافته‌اند که بسیار سریعتر از یک ارتباط پهنای باند معمول در سال 2013 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 سال2014 نخستین محصولات تجاری لای-فای با نام Li-1st را درهمایش جهانی گوشی همراه در بارسلون به نمایش گذارد. 

حال سوال اصلی اینجاست که LIFI (لای- فای) چگونه کار می‌کند ؟؟

LIFI (لای-فای)مثل تکنولوژی اینفرارد کار می‌کند. اساس کار لای فای به این شکل است که از لامپ های LED مخصوص که به یه منبع اطلاعات مثل اینترنت یا سرور متصل هستند. اطلاعات با سرعت زیادی به یه گیرنده مثل موبایل، لپ تاپ و هر وسیله دیجیتال دیگه که گیرنده نوری منتقل میشود. بهترین مثال برای درک بهتر LIFI، کنترل تلوزیون است. درون کنترل تلوزیون یک دیود فرستنده نوری وجود دارد و داخل مدار تلوزیون ( قسمت پنل جلوی تلوزیون ) یک دیود گیرنده نوری (فتو دیتکتر) وجود دارد. وقتی شما دکمه تلوزیون فشار می‌دهید، کد مخصوص به اون دکمه توسط سیگنال مادون قرمز به سمت تلوزیون ساطع می‌شود و در مدار داخلی تلوزیون، آن کد ارسال شده رمزگشایی و پردازش می‌شود تا اون هدفی که داشتید محقق می‌شود. در فناوری LIFI هم به نحوی این پروسه انجام می‌شود. به این صورت است که لامپ های LED مخصوصط طراحی شدن که درایور و منبع تغذیه دارند.(درایور هانند یک کنترل کننده عمل می‌کند) اطلاعات از اینترنت، از طریق سیم یا بی سیم به این لامپ ها ارسال می‌شود، این اطلاعات و دیتاها توسط مدار کنترلی (یا همان درایورها) پردازش و از طریق نور لامپ به یک ماژول گیرنده نوری ارسال می‌شود. اون ماژول نوری می‌تواند روی دستگاه نصب شود یا به صورت یک فلش مموری عمل کند. اگر جدا باشد شبیه به یک فلشی (دانگل) می‌شود که یک سر آن گیرنده نوری دارد و یک سر دیگر آن کانکتور ارتباطی با موبایل،لپ تاپ یا وسایل دیجیتالی دیگر. آن نور دریافتی توسط سنسور نوری، توسط مدارات داخلی ماژول تقویت و پردازش می‌شوند و به صورت دیتا درمی آیند که شما به راحتی می‌توانید کارهایی که در گرو اینترنت می‌باشند را انجام دهید.

تفاوت LIFI با WIFI در چیست ؟

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.

**معایب WIFI

• اگر دستگاهی به شبکه متصل باشد، دیگران ممکن است به شبکه نفوذ کنند و تمام داده‌های خصوصی را بدست آورند.
• یکی از معایب ارتباطات وای فای، ناپایداری سیگنال هاست. دلیل آن این است که فرکانس های رادیویی هنوز مستعد بسیاری از تداخل های خارجی هستند. این تداخل‌ها می‌توانند مشکلات متعددی را ایجاد کنند، از جمله سیگنال ضعیف، دریافت نامناسب و حتی از قطع ارتباط.
• شبکه‌های WiFi بسیار ناامن هستند و عدم امنیت آن‌ها به دلیل برد بسیار بالای آن‌ها است که به دیگران اجازه دسترسی به شبکه را در فاصله 20 تا 50 متر می‌دهد. به این ترتیب، افراد دیگری می‌توانند در صورت حضور در محدوده‌ی شبکه، به آن متصل شوند.
• اتصالات Wifi کندتر از اتصالات سیمی هستند. اتصالات بی‌سیم معمولا سرعتی بین1 تا 54 مگابیت بر ثانیه دارند، در حالی که اتصالات سیمی سرعتی بالغ بر 100 مگابیت بر ثانیه یا بیشتر دارند.

**مزایای WIFI

• برای دسترسی به اینترنت از فاصله دور، کابل های بسیار طولانی و هزینه بری نیاز است. با استفاده از WiFi می‌توان به اینترنت دسترسی داشت و اتصال فیزیکی مستقیم به سرورها نیاز نیست.
• کاربران می‌توانند از اتصالات WiFi تا فاصله 50 متری از منبع بهره‌مند شوند زیرا امواج رادیویی قادرند از دیوارها عبور کنند.
• راه اندازی وای فای به سادگی و از طریق یک مودم امکان پذیر است.
• افراد می‌توانند تا فاصله 50 متری از مودم اصلی به WiFi دسترسی داشته باشند. این امر از طریق امواج رادیویی امکان‌پذیر است که این امواج می‌توانند از دیوارها عبور کنند.

**مزایای LIFI

• سرعت بسیار بالا : اوایل سال جاری میلادی (2020) شرکت Velmenni که در کشور استونی مستقر است، یک آزمایش واقعی درباره سرعت عملیاتی Li-Fi انجام داده و نتیجه شگفت انگیزی به دست آورد :  سرعت 1 گیگابیت بر ثانیه! یعنی چیزی حدود صد برابر بیشتر از Wi-Fi. (البته فعلاً این رقم به صورت تئوریک مطرح است)
• عدم ایجاد تداخل الکترومغناطیسی : هنگام استفاده از Li-Fi تداخل الکترومغناطیسی بین وسایل بی‌سیم موجود در محیط به طرز قابل ملاحظه‌ای کاهش می‌یابد. به همین دلیل بدون نگرانی می‌توان از آن در نقاط حساس به امواج الکترومغناطیسی (مثل کابین هواپیما) استفاده کرد. همینطور در بیمارستان‌ها که احتمال دارد امواج رادیویی Wi-Fi با امواج تولیدشده توسط تجهیزات پزشکی تداخل پیدا کند.
• تولید روشنایی (علاوه بر تبادل اطلاعات) : با روی کار آمدن Li-Fi، ضعف آنتن دهی مودم‌های بی‌سیم و عدم دسترسی به اینترنت در برخی مکان‌ها، دیگر معنی نخواهد داشت چرا که در هر مکانی که لامپی روشن باشد، می‌توان از اینترنت استفاده کرد!
• مصرف انرژی پایین : Li-Fi در مقایسه با Wi-Fi بسیار کم‌مصرف‌تر است، و این گزینه‌ای است که نمی‌توان به راحتی از آن گذشت.
• اطمینان و امنیت بالا : همین که کاربر Li-Fi باید مستقیماً در زاویه دریافت نور باشد، باعث می‌شود Li-Fi شبکه ای امن‌تر باشد. امنیت بیشتر این شبکه نسبت به Wi-Fi مزیتی چشمگیر است.
• عدم نیاز به مودم : به جای نیاز به اتصال مودم، تنها با کمک لامپ های LED کار می‌کند.

**معایب LIFI

• نیازمند دید مستقیم : کاربر حتماً باید در محدوده دریافت نور از لامپ باشد.
• عدم عبور نور Li-Fi از دیوار : برای استفاده از Li-Fi لامپ‌های LED باید در همه جای خانه یا محل کار نصب شده و پیوسته و حتی در طول روز روشن باشند.
• محدود بودن برد : Li-Fi حدود 10 متر را پوشش می‌دهد در حالی که Wi-Fi بردی تقریباً 32 متری دارد.
• امکان بروز تداخل با طیف‌های نوری : تکنولوژی Li-Fi ممکن است با طیف‌های نوری دیگر (مانند نور خورشید) تداخل پیدا کند. از این رو در نور مستقیم آفتاب یا مکانی که نور خیلی زیاد باشد، کار نمی‌کند.

جدول زیر مقایسه تکنولوژی بین LIFI و WIFI به نمایش گذاشته شده است:

**کاربرد های لای فای (LiFi)

لای فای یا LiFi یک فناوری ارتباطی بی‌سیم پیشرفته است که از نور مرئی برای انتقال داده‌ها استفاده می‌کند. این فناوری، با انعطاف‌پذیری بالا و قابلیت انتقال داده با سرعت بسیار بالا، کاربردهای گسترده‌ای دارد. به عنوان مثال:

• اتصال به اینترنت در محیط‌های حساس: لای فای مناسب‌ترین گزینه برای ارتباطات بی‌سیم در محیط‌های حساس به امواج رادیویی است. بیمارستان‌ها، مراکز آزمایشگاهی و موارد دیگر می‌توانند از این فناوری برای ارتباطات امن و پرسرعت بهره‌مند شوند.
• ارتباطات خصوصی و امن: لای فای برای افراد و شرکت‌هایی که به دنبال ارتباطات امن برای انتقال داده‌ها هستند، بسیار مناسب است. استفاده از نور برای انتقال داده‌ها باعث می‌شود که احتمال تداخل با شبکه‌های دیگر کاهش یابد و ارتباطات بیشتری امن و محافظت شده فراهم شود.
• خانه‌ها و محیط‌های آموزشی: لای فای می‌تواند در خانه‌ها به عنوان جایگزین وای فای خانگی استفاده شود و امکان ارتباط بی‌سیم با سرعت بالا را برای کاربران فراهم کند. همچنین، در مدارس و دانشگاه‌ها برای ارتباط بین کامپیوترها، لپ‌تاپ‌ها و دستگاه‌های دیگر مورد استفاده قرار می‌گیرد.
• خودروها و شهرهای هوشمند: لای فای می‌تواند در خودروهای هوشمند به عنوان راه‌حلی برای اتصال داده‌ها به کار گرفته شود و همچنین در شهرهای هوشمند به عنوان راه حل ارتباطاتی و به وسیله نورپردازی گسترده استفاده شود.
• شبکه‌های داخلی برای کنفرانس و اجتماعات : لای فای در محیط‌های کنفرانس، اجتماعات و همایش‌ها به عنوان یک راه‌حل سریع‌تر و امن‌تر نسبت به وای‌ فای عمل می‌کند. این امکان را فراهم می‌کند تا بدون نگرانی از تداخل و افت سرعت، اطلاعات را به سرعت بالا منتقل کرد.

• چه زمانی امکان استفاده از فناوری LiFi برای عموم مردم به وجود می‌آید؟

زودترین زمانی که برای استفاده از فناوری لای فای به ذهن خطور می‌کند، حدود 2 سال آینده است. ما کشف این فناوری را در دنیا را مدیون فیزیکدان آلمانی Harald Haas هستیم؛ البته که تحقیقات مربوط به این حوزه نظریه آن اولین بار در کمپانی فرانسوی Oldecomm در سال 2008 مطرح شد. در حقیقت اولین بار که موشک آریان 6 به فضا فرستاده شد، برای سنجیدن 4 آزمایش به فضا پرتاب شد که آزمایش LiFi هم یکی از آن آزمایش‌ها به حساب می‌آمد.

• امنیت LiFi بیشتر نسبت به WiFi

در دنیای بی رحم امروزی با اینکه نیاز به استفاده از وای فای در تمامی خانه‌ها دیده می‌شود؛ اما عده‌ای هنوز هستند که دوست ندارند به دلیل مضرات پخش امواج رادیویی برای ذهن از دستگاه مودم و در مجموع فناوری وای فای تا حد امکان استفاده کنند که البته واقعیت هم دارد؛ اما چاره‌ای نیست. با ورود لای فای امنیت بیشتری به فضا وارد خواهد شد؛ چرا که بیرون گریزی سیگنال داده‌های فوتون‌های نوری بسیار کم‌تر از امواج رادیویی است و ضررهای کمتری هم در پی دارد و قرار داشتن یک دیوار میان دستگاه ساطع کننده با مغز انسان می‌تواند بسیاری از دل نگرانی‌ها را از بین ببرد.

لای فای برای وای فای یک رقیب سرسخت است یا یک مکمل ؟؟؟؟

نقاط قوت و ضعف Li-Fi (لای-فای) و Wi-Fi(وای-فای) به خوبی یکدیگر را پوشش داده و تکمیل می‌کنند. این موضوع، به همراه قابلیت تعامل‌پذیری لای فای با وای فای، آن‌را به اندازه‌ای که می‌تواند رقیب باشد، تبدیل به یک همکار هم می‌کند. زمانی که نگرانی‌های امنیتی زیاد نباشند و تداخل در محدوده مورد نظر، قابل قبول باشد، وای فای می‌تواند پوشش کلی را ارائه دهد، در همین حین نقاط دسترسی لای فای می‌توانند ارتباطات در محدوده خط دید یا خط دید نزدیک را در فضای بسیار محدودتری ارائه دهند.

تعدادی تنظیمات توسط شرکای لای فای ارائه شده که در آن لای فای عملکرد بهتری از وای دارد یا در جایی که وای فای امکان پیاده‌سازی ندارد می‌توان از آن‌ها استفاده کرد. مثلا نور قادر است تا عمق 200 متری در آب دریا نفوذ کند، درنتیجه لای فای می‌تواند قابلیت ارتباطات پرسرعت و بدون اتصال را بین وسایل نقلیه کنترل از راه دور که زیر آب هستند و اپراتورهایی که آن‌ها را کنترل می‌کنند، برقرار کند. همچنین لای فای امکان استفاده در مکان‌هایی که وای فای به دلیل تداخل احتمالی با تجهیزات و دستگاه‌ها قابل استفاده نیست را دارد، مثلا برای عمل‌های جراحی یا ماشین‌های تصویربرداری در مجموعه‌های پزشکی.

فراتر از چنین استفاده‌های تخصصی، سلول فعال شده توسط لای فای سایز کوچک‌تری دارد، درنتیجه امکان ارائه نقاط دسترسی بیشتری داشته و قابلیت ارائه پهنای باند همزمان را به دستگاه‌های بیشتری، نسبت به وای فای دارد. این باعث شده که لای فای برای پیاده‌سازی اینترنت اشیا گزینه بهتری باشد.

• دسترسی آسان تر به نور و چراغ برای داشتن لای فای

به احتمال خیلی فراوان فناوری قرار گرفتن فرستنده‌های LiFi تا زمان عرضه آن در دنیا به بازار معرفی می‌شود و جای خود را به خوبی پیدا می‌کند، بنابراین درصورتیکه به همین شکل پیش رود، دسترسی به اینترنت LiFi و استفاده از خدمات انتقال داده آن برای تمام مردم آسان‌تر خواهد بود.

• چه سالی فناوری LiFi به دست ما خواهد رسید؟

اینطور که به نظر می‌رسد؛ ما همچنان چندین سال با استفاده از Li-Fi فاصله داریم. یکی از رهبران صنعت این فضای هیجان انگیز که در Oldecomm مشغول به کار است به تازگی اعلام کرده که این فناوری طبق برنامه ریزی آن‌ها باید بین سال‌های 2024-2029 آماده شود.