الواي فاي” عزز معايير “اللاي فاي” فائقة السرعة الجديدة”

اللاي فاي هي تقنية تستخدم مصابيح “ليد” لإرسال البيانات وتعتمد على التغييرات في شدة الضوء.

تمامًا كما تستخدم Wi-Fi الإشارات اللاسلكية لتشفير المعلومات، Li-Fi يعتمد على الضوء لتحقيق سرعات نقل بيانات فائقة، الآن قد يساعد معيار IEEE الجديد لـ Li-Fi المستند إلى معيار IEEE لـ Wi-Fi (802.11) في توسيع نطاقه عبر العالم كما فعل Wi-Fi, مع اعتبار الأجهزة الجديدة مكملة بدل من منافسة مع التكنولوجيا الأكثر شيوعا.

تقنية Li-Fi تستخدم التغييرات في شدة الضوء لنقل البيانات، حيث يكون هذا التغيير سريع جدًا لدرجة أنه لا يمكن للأشخاص ملاحظته.

الموجات الضوئية لديها ترددات أعلى بأكثر من 1000 مرة من ترددات موجات الراديو، هذا يعني أنها تسمح بأكثر من 1000 قناة إضافية للاتصالات، مما يمكن أن يوفر نطاقًا تردديًا أكبر بكثير للبيانات.

 في الوقت نفسه، لا يتعرض Li-Fi لتداخل من الإشارات اللاسلكية المنافسة، كما هو الحال في أجهزة Wi-Fi و5G.

<< “بمجرد أن أدرك الناس أننا لا نُجادل بشأن Li-Fi ضد Wi-Fi، ولكننا نؤكد على دورها التكميلي، بدأوا حقًا في استشعار الفوائد الكبيرة لاستخدام التقنية الضوئية.”

Dominic Schulz, Fraunhofer HHI

يقول أليستير بانهام، الرئيس التنفيذي لشركة pureLiFi الواقعة في أدنبرة، وهي الشركة التي ترأست مجموعة عمل IEEE وراء المعيار الجديد، “إن Li-Fi ستضيف كمية ضخمة من النطاق الترددي لتلبية احتياجات الاستخدامات الجديدة”.

حاليا تتمتع أجهزة Li-Fi بسرعات فائقة تصل إلى 1 جيجابيت في الثانية، وتشير الأبحاث إلى أنه يمكن تحقيق معدلات تصل إلى 100 جيجابيت في الثانية باستراتيجية التعدد (multiplexing) التي تشفر البيانات بشكل متزامن على القنوات الحمراء والخضراء والزرقاء داخل مصباح LED أبيض، يمكن أن تشكل عدة أضواء شبكة واحدة، مما يتيح للشخص التنقل في المكان من ضوء إلى ضوء دون انقطاع الاتصال، ولا يكون هناك حاجة دائمة لخط رؤية واضح بين المستقبل والمرسل – حيث يمكن للإنعكاسات من الجدران والأسطح الأخرى نقل البيانات أيضًا.

تم التصديق على المعيار الجديد للاي فاي (IEEE 802.11bb) في يونيو، وهو مصمم لتوفير إطار عالمي لنشر الأجهزة المعتمدة على الضوء، والتي تكون متوافقة مع بعضها البعض.

يقول دومينيك شولز رئيس تطوير Li-Fi في (Fraunhofer HHI) وهي شركة مقرها برلين دعمت إنشاء المعيار في عملية تطوير المعايير، ” ما كان يعتبر تحديا صعبا هو العثور على وجهات نظر مشتركة بين أفراد فريق يتألف من خبرات تكنولوجية متنوعة، وفي نهاية هذه العملية يتم تحديد حلاً واحدًا يتمثل في المعيار النهائي” ويقول أيضا: ” قمنا أيضًا بالتواصل مع كبرى شركات Wi-Fi، وفي النهاية نجحنا في إقناعهم بفوائد Li-Fi ومع إدراك الناس أننا لسنا في منافسة بين Li-Fi وWi-Fi، بل نؤكد على دورها التكميلي، بدأوا حقًا في رؤية الفوائد الجمة لاستخدام التقنية الضوئية.”

تم تطوير المعيار ليعمل Li-Fi بشكل حاسم جنبًا إلى جنب مع Wi-Fi. على سبيل المثال، مع Light Antenna ONE من pureLiFi (أول جهاز في العالم متوافق مع المعيار الجديد) يظهر Li-Fi ببساطة كما لو كان نطاقًا آخر من Wi-Fi.

 بعرض 14.5 ملليمتر فقط (أصغر من عشرة سنتات) ومصممة للتكامل مع شرائح Wi-Fi الموجودة في الهواتف الذكية والأجهزة اللوحية وأجهزة التلفزيون وسماعات الواقع الافتراضي والمزيد، ويمكنه تحقيق معدلات بيانات تبلغ 1 جيجابيت في الثانية أو أكثر من مسافة تتراوح بين 20 سم و3 أمتار.

“نحن نعمل على تمكين التشغيل المتداخل بين Li-Fi و Wi-Fi، مما يضع Li-Fi في مكانة تقنية تكميلية وإضافية للنظام البيئي الحالي” كما يقول بانهام.

بالنسبة للعديد من الأجهزة التي لا تحتوي على هوائيات Li-Fi مدمجة فيها، يُعتبر وحدة NEON من Fraunhofer HHI جهازًا قابلًا للتوصيل يمكن توصيله بأجهزة الكمبيوتر المحمولة وغيرها من الأجهزة عبر منفذ USB ويقول شولتز: “إنها تقريبًا بحجم بطاقة الائتمان وعرضها واحد بوصة تقريبًا، وسمكها حوالي نصف بوصة، وتزن حوالي 60 جرامًا، لذا فهي تشبه إلى حد كبير وحدة تخزين SSD خارجية، ويمكن أن تحقق سرعة تنزيل تبلغ 1 جيجابيت في الثانية وسرعة رفع تبلغ حوالي 100 ميجابيت في الثانية “.

فيما يتعلق بالتطبيقات المنزلية والمكتبية وغيرها من التطبيقات الداخلية، تمتلك pureLiFi بوابة Li-Fi Cube الخاصة بها، وهي نقطة اتصال محمولة يمكن توصيلها وتشغيلها بشبكة عبر Ethernet أو Power line أو Power over  Ethernet متوافقة مع المعيار الجديد، يمكنها توفير ارتباط يصل إلى 250 ميجابيت في الثانية ويمكن وضعها على طاولة أو على حامل قابل للتعديل أو تثبيتها على سقف أو جدار أو رف.

هناك أيضًا تطبيقات خارجية لـ Li-Fiيمكنه العمل حتى في ضوء الشمس، تمتلك Fraunhofer HHI رابط Li-Fi نقطة إلى نقطة في الهواء الطلق يمكنه توفير 1 جيجابيت في الثانية على مسافة 100 متر و500 ميجابيت في الثانية على مسافة 200 متر.

يقول شولز: “قد لا يبدو هذا نطاقًا كبيرًا، ولكن في بيئة حضرية كثيفة، فكر في الوقت والتكلفة التي ستستغرقها لوضع ألياف جديدة من مبنى إلى آخر، مقابل توفير 1 جيجابيت في الثانية في غضون دقائق” ويقول أيضا: “يمكنك استخدامه للأحداث العرضية، أو التعافي بعد الكوارث، على سبيل المثال، الزلازل، عندما يتحطم كل شيء، يمكنك إعداد شبكة من الروابط بطريقة مرنة وسهلة وفعالة من حيث التكلفة، كما أنها تعمل حتى في الظروف الجوية السيئة، يمكن أيضًا استخدامه للاتصال بين المركبات – على سبيل المثال، بين الشاحنات في موكب.”

واجه Li-Fi قيدًا واحدًا وهو عدم اختراق الضوء للجدران، لذلك ستحتاج كل غرفة في منزل أو مكتب إلى مصباح Li-Fi. من ناحية أخرى، يمكن أن يؤدي ذلك إلى تحسين الخصوصية ضد المتطفلين المحتملين، على هذا النحو، قامت pureLiFi بتطوير نظامها Kitefin Li-Fi المصمم خصيصًا لتطبيقات الدفاع لعملائها مثل الجيش الأمريكي في أوروبا.

يقول بانهام: “كانت هذه طريقة رائعة لتأسيس Li-Fi في سوق يتطلب اتصالات قوية آمنة للغاية مع اهتمام صارم بالتفاصيل وتقديم عالي الجودة”.

الميزة المحتملة المستقبلية لـ Li-Fi هي تحديد المواقع بدقة عالية. يقول شولز: “قد لا يكون ذلك هو المستقبل الأكثر أهمية للاستخدام المنزلي، ولكن إذا نظرت، على سبيل المثال إلى المجالات الصناعية أو الطبية، فإن التحديد الدقيق للموقع مع دقة تقل عن سنتيمتر قد يكون مفيدًا في المستشفيات أو مصانع، بينما تعاني تقنيات تحديد المواقع الحالية غالبًا في الإعدادات الداخلية”.

في النهاية، يمكن للمرء أن يتخيل أن مصابيح LED الموجودة الآن في الكثير من المنازل والمكاتب يمكن أن تنقل البيانات التي يتم نقلها عبر الأسلاك الكهربائية عبر خط الطاقة، يلاحظ شولز “المعيار الجديد يجعل من الممكن حقًا استخدام الضوء للوصول اللاسلكي مع الاستفادة من الميزات المتطورة للغاية لتقنية Wi-Fi في الاتصالات المحمولة” يقول شولز: “تظهر إمكانيات كبيرة لدمج أفضل ما في التقنيتين للحصول على حل متكامل “.

المصدر:

IEEE Spectrum

Wi-Fi Boosts New, Ultrafast Li-Fi Standards (IEEE Org)

الترجمة:

إسراء أبوشهيوة

التدقيق والمراجعة:

سرور عبد الله