Vn-Z.vn Gần đây Viện Kỹ sư Điện và Điện tử IEEE đã thông báo ra mắt một tiêu chuẩn cho giao tiếp không dây dựa trên ánh sáng. Tiêu chuẩn này có tên là
tiêu chuẩn truyền tải không dây 802.11bb, hay còn gọi là Li-Fi, công nghệ dựa trên truyền tải không dây bằng sóng ánh sáng với tốc độ có thể đạt tới 224GB/s gấp 100 lần so với công nghệ WiFi
Hôm nay chúng ta sẽ tìm hiểu kỹ hơn về nguồn gốc LiFi.
Li-Fi là gì và nguyên lý hoạt động ?
Mọi người đều quen thuộc với Wi-Fi, đó là sóng radio không dây. Trong khi đó, Li-Fi là sóng ánh sáng không dây, có tên gọi đầy đủ là "Light Fidelity".
Bạn có thể hiểu Li-Fi là cách sử dụng nguồn ánh sáng có thể nhìn thấy để truy cập Internet.
Lý thuyết cho thấy, chỉ cần bật đèn, bạn có thể truy cập Internet với tốc độ nhanh hơn nhiều lần so với Wi-Fi.
Li-Fi đã ra đời một thời gian tuy nhiên công nghệ này không nhận được nhiều sự chú ý và quan tâm từ công chúng.
Tuy nhiên, việc IEEE đột ngột thông báo về việc ra mắt Li-Fi cho thấy công nghệ truyền dữ liệu bằng ánh sáng này đang được xem xét như một công nghệ chính thức.
Tất nhiên, để có thể được áp dụng rộng rãi và chính thức tới người dùng thì đó không phải là điều đơn giản. So với sóng radio truyền thống được sử dụng cho việc truyền thông, định vị, radar và phát sóng, tần số của sóng ánh sáng không cần phải được phê duyệt và không cần phải mất tiền để mua bản quyền.
Khi ý tưởng về Li-Fi được đưa ra lần đầu vào năm 2011, các phương pháp thử nghiệm thời đó cho thấy tốc độ truyền tải có thể đạt tới trung bình 100 Gbps và tối đa 224 Gbps (tương đương với việc tải xuống một file nào đó có dung lượng 28GB chỉ trong vòng một giây).
Li-Fi là công nghệ tiềm năng có tốc độ truyền tải cao hơn Wi-Fi và sử dụng ánh sáng trong việc truyền tải dữ liệu. Tuy nhiên, công nghệ này vẫn đang trong quá trình phát triển và cần thêm nghiên cứu để đưa nó vào ứng dụng thực tế.
Hãy thử so sánh với Wifi.
Khi tần số của sóng điện từ càng cao, khả năng truyền tải thông tin càng lớn. Tương tự như một con đường, tần số của ánh sáng có thể so sánh với tốc độ giới hạn trên đường. Dù những con số này chỉ là điều kiện lý tưởng và không thể đạt được trong thực tế.
Tuy nhiên, so với tốc độ lý thuyết tối đa của Wi-Fi 6 là 9,6 Gbps, Li-Fi đã có thể hoàn toàn vượt trội.
Điểm khác biệt đáng chú ý nhất của Li-Fi là công nghệ này sử dụng nguồn ánh sáng để truyền tải tín hiệu. Điểm yếu là ánh sáng không thể xuyên qua các vật cản, chẳng hạn như tường hoặc cửa sổ, do đó tín hiệu Li-Fi không thể đi qua các vật cản này.
Do đó, Li-Fi được coi là một giải pháp an toàn và bảo mật hơn so với Wi-Fi, vì tín hiệu Li-Fi không thể bị rò rỉ hoặc bị người khác sử dụng trái phép nếu họ không có quyền truy cập vào nguồn ánh sáng.
Nhờ tính năng này, Li-Fi đã được rất nhiều người quan tâm và theo đuổi. Các nhà sản xuất Li-Fi cũng đã phát triển ra một số sản phẩm thực tế, chẳng hạn như đèn bàn Li-Fi và tấm chiếu sáng Li-Fi.
Một số siêu thị như Carrefour đã cài đặt hệ thống chiếu sáng LED thông minh, có khả năng xác định vị trí trong nhà và gửi thông tin vị trí sản phẩm đến điện thoại của khách hàng thông qua ánh sáng, giúp khách hàng dễ dàng tìm kiếm sản phẩm mà không cần tìm kiếm lâu.
Tuy nhiên, sau nhiều năm, Li-Fi chưa thể thay thế vị trí của Wi-Fi và chưa được sản xuất hàng loạt bởi điểm yếu chết người của công nghệ LiFi.
Điểm yếu chết người của LiFi
Li-Fi có một điểm yếu chết người: để kết nối với mạng, Li-Fi phải có ánh sáng, nhưng ánh sáng này rất đặc biệt.
Hiện nay, có ba loại ánh sáng chính được sử dụng để truyền tải tín hiệu Li-Fi: đèn LED trắng, laser và tia hồng ngoại.
Trong đó đèn LED trắng là loại ánh sáng hiệu quả nhất để truyền tải tín hiệu Li-Fi trong điều kiện ánh sáng môi trường bình thường, nhưng hiệu suất truyền tải sẽ giảm khi ánh sáng phải đi qua các vật cản. Hơn nữa, Li-Fi còn bị ảnh hưởng bởi ánh sáng môi trường, điều này sẽ làm giảm hiệu suất và độ ổn định của tín hiệu Li-Fi.
Cụ thể hơn, để sử dụng Li-Fi, ta cần cài đặt một vi mạch nhỏ trên nguồn ánh sáng để nó trở thành một "điểm phát sóng Li-Fi".
Có một vấn đề khác là khi ta mang điện thoại trong túi hoặc rời khỏi phòng có tín hiệu Li-Fi, hoặc khi ta che chắn nguồn ánh sáng bằng tay, tín hiệu có thể bị gián đoạn. Điều này xảy ra vì ánh sáng có khả năng xuyên qua vật cản rất kém, bao gồm cả ánh sáng có thể nhìn thấy và hồng ngoại.
Nếu muốn sử dụng Li-Fi để truy cập internet ở nhà, ta cần cài đặt thiết bị truyền tải tín hiệu Li-Fi trong mỗi phòng.
Chính vì đặc điểm này nên để sử dụng Li-Fi, ta phải ở gần nguồn ánh sáng, và không thể di chuyển quá xa nguồn ánh sáng.
Thêm nữa là Li-Fi cũng khó để thực hiện truyền tải hai chiều.
Chúng ta đều biết rằng Wi-Fi có thể thực hiện truyền tải hai chiều, bao gồm cả tải lên và tải xuống dữ liệu.
Tuy nhiên, Li-Fi sử dụng tần số nhấp nháy không thể nhìn thấy của đèn LED để truyền tải tín hiệu, đây là một phương pháp truyền tải một chiều.
Để thực hiện truyền tải hai chiều, ta cần cài đặt một bóng đèn LED trên điện thoại hoặc máy tính, và tần số nhấp nháy của bộ phát và bộ nhận phải rất khớp nhau để đảm bảo truyền tải đúng tín hiệu.
Mặc dù hiện nay có một số giải pháp về việc lắp đặt nguồn ánh sáng trên thiết bị cuối, nhưng số lượng thiết bị có hỗ trợ Li-Fi vẫn rất ít, và việc phổ biến các thiết bị này còn rất khó khăn.
Li-Fi có ưu điểm và nhược điểm của nó. Thành công của Li-Fi là ánh sáng và thất bại của nó cũng là ánh sáng. Việc sử dụng Li-Fi bị hạn chế rất nhiều, và trong nhiều năm qua vẫn chưa có giải pháp tốt cho các vấn đề này.
Tuy nhiên, so với Wi-Fi, Li-Fi cũng có nhiều ưu điểm. Vì vậy, người ta cũng đã nghiên cứu tới giải pháp là kết hợp Wi-Fi và Li-Fi để tận dụng ưu điểm của cả hai.
Ví dụ, khi điện thoại nhận được tín hiệu từ nguồn ánh sáng, nó có thể tự động chuyển sang Wi-Fi khi đèn tắt hoặc khi điện thoại được đặt trong túi.
Có thể nói , tổ chức IEEE thông qua tiêu chuẩn Li-Fi là bước tiến để tạo điều kiện cho Wi-Fi và Li-Fi kết hợp với nhau. Khi có các tiêu chuẩn và giao diện kỹ thuật thống nhất, việc kết hợp hai công nghệ này sẽ dễ dàng hơn.
Đáng tiếc là trong tiêu chuẩn mới được IEEE thông báo tốc độ truyền tải tối đa của Li-Fi chỉ được quy định là 9,6 Gbps. Tốc độ này thực sự không khác gì so với Wi-Fi 6 hiện tại. Tuy nhiên, điều này cũng là một bước tiến quan trọng đối với Li-Fi để trở thành một công nghệ trưởng thành và chuẩn hóa hơn.
Dù vậy, Li-Fi vẫn còn nhiều thách thức cần vượt qua để trở thành một công nghệ phổ biến và được sử dụng rộng rãi. Điều này hoàn toàn có thể xảy ra trong tương lai khi Wi-Fi và Li-Fi được kết hợp với nhau.
Một trong những lĩnh vực tiềm năng để sử dụng Wi-Fi và Li-Fi cùng nhau là trong các môi trường đòi hỏi tốc độ truyền tải cao có độ tin cậy, như trong các trung tâm dữ liệu hoặc các mạng truyền thông công cộng.
Các công nghệ này có thể được sử dụng để cung cấp tốc độ truyền tải nhanh hơn và đáng tin cậy hơn cho các ứng dụng đòi hỏi tốc độ và độ trễ thấp.
Cũng có thể sử dụng Li-Fi trong các môi trường nhạy cảm với tần số sóng, như trong các bệnh viện hoặc các phòng thí nghiệm, nơi tín hiệu Li-Fi có thể được sử dụng mà không gây ảnh hưởng đến các thiết bị y tế hoặc các thiết bị đo lường.
tiêu chuẩn truyền tải không dây 802.11bb, hay còn gọi là Li-Fi, công nghệ dựa trên truyền tải không dây bằng sóng ánh sáng với tốc độ có thể đạt tới 224GB/s gấp 100 lần so với công nghệ WiFi
Hôm nay chúng ta sẽ tìm hiểu kỹ hơn về nguồn gốc LiFi.
Li-Fi là gì và nguyên lý hoạt động ?
Mọi người đều quen thuộc với Wi-Fi, đó là sóng radio không dây. Trong khi đó, Li-Fi là sóng ánh sáng không dây, có tên gọi đầy đủ là "Light Fidelity".
Bạn có thể hiểu Li-Fi là cách sử dụng nguồn ánh sáng có thể nhìn thấy để truy cập Internet.
Lý thuyết cho thấy, chỉ cần bật đèn, bạn có thể truy cập Internet với tốc độ nhanh hơn nhiều lần so với Wi-Fi.
Li-Fi đã ra đời một thời gian tuy nhiên công nghệ này không nhận được nhiều sự chú ý và quan tâm từ công chúng.
Tuy nhiên, việc IEEE đột ngột thông báo về việc ra mắt Li-Fi cho thấy công nghệ truyền dữ liệu bằng ánh sáng này đang được xem xét như một công nghệ chính thức.
Tất nhiên, để có thể được áp dụng rộng rãi và chính thức tới người dùng thì đó không phải là điều đơn giản. So với sóng radio truyền thống được sử dụng cho việc truyền thông, định vị, radar và phát sóng, tần số của sóng ánh sáng không cần phải được phê duyệt và không cần phải mất tiền để mua bản quyền.
Khi ý tưởng về Li-Fi được đưa ra lần đầu vào năm 2011, các phương pháp thử nghiệm thời đó cho thấy tốc độ truyền tải có thể đạt tới trung bình 100 Gbps và tối đa 224 Gbps (tương đương với việc tải xuống một file nào đó có dung lượng 28GB chỉ trong vòng một giây).
Li-Fi là công nghệ tiềm năng có tốc độ truyền tải cao hơn Wi-Fi và sử dụng ánh sáng trong việc truyền tải dữ liệu. Tuy nhiên, công nghệ này vẫn đang trong quá trình phát triển và cần thêm nghiên cứu để đưa nó vào ứng dụng thực tế.
Hãy thử so sánh với Wifi.
Khi tần số của sóng điện từ càng cao, khả năng truyền tải thông tin càng lớn. Tương tự như một con đường, tần số của ánh sáng có thể so sánh với tốc độ giới hạn trên đường. Dù những con số này chỉ là điều kiện lý tưởng và không thể đạt được trong thực tế.
Tuy nhiên, so với tốc độ lý thuyết tối đa của Wi-Fi 6 là 9,6 Gbps, Li-Fi đã có thể hoàn toàn vượt trội.
Điểm khác biệt đáng chú ý nhất của Li-Fi là công nghệ này sử dụng nguồn ánh sáng để truyền tải tín hiệu. Điểm yếu là ánh sáng không thể xuyên qua các vật cản, chẳng hạn như tường hoặc cửa sổ, do đó tín hiệu Li-Fi không thể đi qua các vật cản này.
Do đó, Li-Fi được coi là một giải pháp an toàn và bảo mật hơn so với Wi-Fi, vì tín hiệu Li-Fi không thể bị rò rỉ hoặc bị người khác sử dụng trái phép nếu họ không có quyền truy cập vào nguồn ánh sáng.
Nhờ tính năng này, Li-Fi đã được rất nhiều người quan tâm và theo đuổi. Các nhà sản xuất Li-Fi cũng đã phát triển ra một số sản phẩm thực tế, chẳng hạn như đèn bàn Li-Fi và tấm chiếu sáng Li-Fi.
Một số siêu thị như Carrefour đã cài đặt hệ thống chiếu sáng LED thông minh, có khả năng xác định vị trí trong nhà và gửi thông tin vị trí sản phẩm đến điện thoại của khách hàng thông qua ánh sáng, giúp khách hàng dễ dàng tìm kiếm sản phẩm mà không cần tìm kiếm lâu.
Tuy nhiên, sau nhiều năm, Li-Fi chưa thể thay thế vị trí của Wi-Fi và chưa được sản xuất hàng loạt bởi điểm yếu chết người của công nghệ LiFi.
Điểm yếu chết người của LiFi
Li-Fi có một điểm yếu chết người: để kết nối với mạng, Li-Fi phải có ánh sáng, nhưng ánh sáng này rất đặc biệt.
Hiện nay, có ba loại ánh sáng chính được sử dụng để truyền tải tín hiệu Li-Fi: đèn LED trắng, laser và tia hồng ngoại.
Trong đó đèn LED trắng là loại ánh sáng hiệu quả nhất để truyền tải tín hiệu Li-Fi trong điều kiện ánh sáng môi trường bình thường, nhưng hiệu suất truyền tải sẽ giảm khi ánh sáng phải đi qua các vật cản. Hơn nữa, Li-Fi còn bị ảnh hưởng bởi ánh sáng môi trường, điều này sẽ làm giảm hiệu suất và độ ổn định của tín hiệu Li-Fi.
Cụ thể hơn, để sử dụng Li-Fi, ta cần cài đặt một vi mạch nhỏ trên nguồn ánh sáng để nó trở thành một "điểm phát sóng Li-Fi".
Có một vấn đề khác là khi ta mang điện thoại trong túi hoặc rời khỏi phòng có tín hiệu Li-Fi, hoặc khi ta che chắn nguồn ánh sáng bằng tay, tín hiệu có thể bị gián đoạn. Điều này xảy ra vì ánh sáng có khả năng xuyên qua vật cản rất kém, bao gồm cả ánh sáng có thể nhìn thấy và hồng ngoại.
Nếu muốn sử dụng Li-Fi để truy cập internet ở nhà, ta cần cài đặt thiết bị truyền tải tín hiệu Li-Fi trong mỗi phòng.
Chính vì đặc điểm này nên để sử dụng Li-Fi, ta phải ở gần nguồn ánh sáng, và không thể di chuyển quá xa nguồn ánh sáng.
Thêm nữa là Li-Fi cũng khó để thực hiện truyền tải hai chiều.
Chúng ta đều biết rằng Wi-Fi có thể thực hiện truyền tải hai chiều, bao gồm cả tải lên và tải xuống dữ liệu.
Tuy nhiên, Li-Fi sử dụng tần số nhấp nháy không thể nhìn thấy của đèn LED để truyền tải tín hiệu, đây là một phương pháp truyền tải một chiều.
Để thực hiện truyền tải hai chiều, ta cần cài đặt một bóng đèn LED trên điện thoại hoặc máy tính, và tần số nhấp nháy của bộ phát và bộ nhận phải rất khớp nhau để đảm bảo truyền tải đúng tín hiệu.
Mặc dù hiện nay có một số giải pháp về việc lắp đặt nguồn ánh sáng trên thiết bị cuối, nhưng số lượng thiết bị có hỗ trợ Li-Fi vẫn rất ít, và việc phổ biến các thiết bị này còn rất khó khăn.
Li-Fi có ưu điểm và nhược điểm của nó. Thành công của Li-Fi là ánh sáng và thất bại của nó cũng là ánh sáng. Việc sử dụng Li-Fi bị hạn chế rất nhiều, và trong nhiều năm qua vẫn chưa có giải pháp tốt cho các vấn đề này.
Tuy nhiên, so với Wi-Fi, Li-Fi cũng có nhiều ưu điểm. Vì vậy, người ta cũng đã nghiên cứu tới giải pháp là kết hợp Wi-Fi và Li-Fi để tận dụng ưu điểm của cả hai.
Ví dụ, khi điện thoại nhận được tín hiệu từ nguồn ánh sáng, nó có thể tự động chuyển sang Wi-Fi khi đèn tắt hoặc khi điện thoại được đặt trong túi.
Có thể nói , tổ chức IEEE thông qua tiêu chuẩn Li-Fi là bước tiến để tạo điều kiện cho Wi-Fi và Li-Fi kết hợp với nhau. Khi có các tiêu chuẩn và giao diện kỹ thuật thống nhất, việc kết hợp hai công nghệ này sẽ dễ dàng hơn.
Dù vậy, Li-Fi vẫn còn nhiều thách thức cần vượt qua để trở thành một công nghệ phổ biến và được sử dụng rộng rãi. Điều này hoàn toàn có thể xảy ra trong tương lai khi Wi-Fi và Li-Fi được kết hợp với nhau.
Một trong những lĩnh vực tiềm năng để sử dụng Wi-Fi và Li-Fi cùng nhau là trong các môi trường đòi hỏi tốc độ truyền tải cao có độ tin cậy, như trong các trung tâm dữ liệu hoặc các mạng truyền thông công cộng.
Các công nghệ này có thể được sử dụng để cung cấp tốc độ truyền tải nhanh hơn và đáng tin cậy hơn cho các ứng dụng đòi hỏi tốc độ và độ trễ thấp.
Cũng có thể sử dụng Li-Fi trong các môi trường nhạy cảm với tần số sóng, như trong các bệnh viện hoặc các phòng thí nghiệm, nơi tín hiệu Li-Fi có thể được sử dụng mà không gây ảnh hưởng đến các thiết bị y tế hoặc các thiết bị đo lường.
