Если Харальд Хаас прав, всего через несколько лет мы все получим интернет через наши лампочки.
Хаас, профессор мобильной связи в Эдинбургском университете в Шотландии, отстаивает идею о том, что данные можно передавать через светодиодные лампочки в течение многих лет. Теперь он создал рабочую модель системы «Li-Fi».
В недавнем выступлении на TED Хаас продемонстрировал один из этих прототипов Li-Fi, передавая видео с приобретенной в магазине светодиодной лампы на солнечную батарею на ноутбук.
«Li-Fi по сути такой же, как Wi-Fi, за исключением небольшой разницы - мы используем светодиодные фонари вокруг нас для беспроводной передачи данных, а не радиосвязи», - говорит Хаас.
Традиционный Wi-Fi использует радиосигналы для передачи данных на устройства, такие как телефоны и ноутбуки. В настоящее время Wi-Fi обеспечивает около половины интернет-передач в мире. Ожидается, что этот процент будет расти в ближайшие годы по мере того, как все больше людей будут подключаться к Интернету и расширяться «Интернет вещей» (объекты с подключением к Интернету, от дистанционно программируемых кофеварок до умных автомобилей). Некоторые эксперты, в том числе Haas, обеспокоены тем, что это приведет к так называемому «ограничению спектра», когда сети Wi-Fi замедляются в условиях повышенного спроса.
«Радиочастотного спектра недостаточно», - говорит Хаас. «Он интенсивно используется, он очень переполнен… мы видим, что когда мы идем в аэропорты и отели, где многие люди хотят получить доступ к мобильному интернету, и он ужасно медленный. Я видел это 12, 15 лет назад, поэтому я подумал: «Каковы лучшие способы беспроводной передачи данных?»
Идея передачи данных через спектр видимого света не нова. Александр Грэхем Белл передавал звук через солнечный луч в 1880 году с помощью фотофона, своего рода беспроводного телефона на солнечной энергии. В последние несколько десятилетий ряд исследователей обращали внимание на использование видимого света для передачи данных.
Но то, что Haas ухватил - ключ к Li-Fi - это использование простых светодиодных лампочек для передачи данных. Когда Haas впервые начал искать альтернативные беспроводные системы, светодиодные лампы стали более распространенными в домах благодаря их экономии энергии по сравнению с традиционными лампами накаливания. Светодиодные лампы управляются водителем, который может быстро приглушить свет или включить или выключить его. Поэтому, как полагал Хаас, данные могут быть закодированы в тонких сдвигах яркости света, незаметных для человеческого глаза.
Поэтому Хаас и его ученики начали экспериментировать с лампой IKEA, заменив лампу накаливания на светодиодную. В конце концов, они создали работающую систему передатчика и приемника с лампой и солнечной панелью. Их исследование было проведено в здании Эдинбургского университета имени Александра Грэма Белла, родившегося в Шотландии.
Li-Fi намного быстрее, чем Wi-Fi. В недавних экспериментах исследователи смогли достичь скорости Li-Fi со скоростью 224 гигабит в секунду. На этих скоростях человек мог загрузить почти 20 полнометражных фильмов за одну секунду. Согласно исследованию Haas, Li-Fi может достигать плотности данных в 1000 раз больше, чем Wi-Fi, потому что сигналы Li-Fi содержатся в небольшой области, в отличие от более рассеянных радиосигналов.
По словам Хааса, Li-Fi не только работает быстрее, чем Wi-Fi, но и более безопасен. В то время как сигналы Wi-Fi могут проходить через стены (что позволяет вашим соседям «делиться» вашим соединением), домашние сигналы Li-Fi могут храниться в помещении с помощью штор. По словам Хааса, система не будет означать, что вам нужно постоянно светить, лампочки могут быть затемнены до такой степени, что они выключатся, но все равно будут передавать данные.
Теперь компания Haas, pureLiFi, начала массовое производство маршрутизаторов Li-Fi для ограниченной корпоративной клиентуры. Они надеются вывести их на широко распространенный рынок в ближайшие несколько лет. В ближайшие два года Li-Fi может найти применение в бизнесе и промышленности. Оттуда может пройти совсем немного времени, пока он не попадет в дома. Система может легко подключить к сети любое устройство со светодиодной подсветкой - электрический чайник, духовку. В конечном счете, это может привести к эре Интернета вещей намного быстрее. Haas также видит в Li-Fi способ доставки интернета в удаленные места с помощью передатчиков на вершине холма и солнечных батарей на крыше. Светодиодные уличные фонари могут быть использованы даже для формирования сети наружного Li-Fi, что позволяет оставаться на связи, гуляя по городу.
Насколько быстро может распространяться Li-Fi, остается неясным. «Таким образом, технология Li-Fi предлагает многочисленные преимущества, но есть определенные барьеры, которые необходимо преодолеть, прежде чем она станет повсеместной частью нашей жизни», - пишут исследователи из колледжа Святого Ксавьера в Калькутте, Индия. Эти барьеры включают в себя тот факт, что Li-Fi становится менее мощным, когда свет блокируется, будь то из-за тумана или других условий. Тем не менее, в газете говорится, что к 2018 году индустрия Li-Fi будет стоить 6 миллиардов долларов.
Хаас и его команда - не единственные, кто экспериментирует с Li-Fi. Китайские исследователи также разработали базовый прототип Li-Fi, питая несколько ноутбуков одной светодиодной лампой. Институт Фраунгофера, немецкая исследовательская организация, также работает над прототипами точек доступа Li-Fi. Даже НАСА недавно объявило о планах изучить потенциальное использование Li-Fi в космических путешествиях.
«Лампа накаливания обеспечивает освещение», - говорит Хаас. «Через 20 лет [LED] лампочка доставит сотни приложений. "
