Giải pháp

Công nghệ Li-Fi

(KHCN) - Những bóng đèn LED sẽ thay thế các router WiFi, mang đến kết nối Internet không dây rẻ hơn và nhanh hơn rất nhiều so với kỹ thuật hiện nay. Công nghệ kết nối Internet đột phá này có tên gọi là Li-Fi. Trong tương lai rất gần, chúng ta sẽ bật hoặc tắt các các bóng đèn để kết nối Internet thay vì đầu tư mua sắm những thiết bị Wi-Fi sắp lỗi thời.

Li-Fi, theo định nghĩa của Đại học Edinburgh, là "hệ thống giao tiếp bằng ánh sáng khả kiến thế hệ thứ 5, nó sử dụng ánh sáng từ đèn LED như một phương tiện để mang lại đường liên lạc có tính mạng lưới, khả năng di động và tốc độ cao theo cách tương tự như Wi-Fi". Nhờ tính hội tụ cao, đèn LED sẽ giúp tạo ra các kênh uplink và downlink riêng biệt một cách dễ dàng.

Công nghệ giao tiếp bằng ánh sáng nói chung hoạt động với nguyên lý như sau: các bóng đèn trong hệ thống sẽ được tắt bật rất nhanh, ở mức nano giây. Mỗi lần tắt bật như thế thì một bộ thu tín hiệu sẽ ghi nhận và chuyển thể nó thành dữ liệu. Vì điều này diễn ra quá nhanh nên mắt người không thể thấy được sự thay đổi trạng thái của đèn, chúng ta vẫn thấy bóng sáng như bình thường. Chắc chắn rằng các bóng đèn Li-Fi cần phải được duy trì nguồn điện để có thể chạy, tuy nhiên bóng có thể chỉnh độ sáng xuống một mức cực thấp mà mắt chúng ta không nhìn thấy nhưng việc truyền tải tín hiệu vẫn diễn ra được.

Vì sóng ánh sáng không thể đâm xuyên qua tường cũng như các vật cản dày, Li-Fi có phạm vi hoạt động hẹp hơn so với Wi-Fi, vốn dùng sóng radio có tính đâm xuyên mạnh hơn. Bù lại, Li-Fi an toàn hơn vì người ngoài khó hack hơn trong một phạm vi hẹp. Như lời Haas thì "Li-Fi là công nghệ có thể hỗ trợ cho an ninh số theo một cách hoàn toàn mới".

Li-Fi còn sở hữu một lợi thế rất lớn để sử dụng trong các khu vực nhạy cảm với từ tính, chẳng hạn như trong khoang máy bay, bệnh việc hoặc nhà máy điện hạt nhân bởi nó không gây ra nhiễu điện từ. Cả Wi-Fi lẫn Li-Fi đều truyền dữ liệu thông qua phổ điện từ, tuy nhiên Wi-Fi dùng sóng radio trên các băng tần nhất định, còn Li-Fi thì dùng ánh sáng khả kiến, điều đó giúp cho khả năng truyền tải thông tin của Li-Fi là gần như không có giới hạn bởi phổ ánh sáng khả kiến rộng hơn gấp 10.000 lần so với phổ sóng radio.

Các nhà nghiên cứu trước đây từng đạt được tốc độ 10Gbps với việc truyền tải bằng ánh sáng khả kiến, tương đương 1,25GB mỗi giây, nhanh hơn cả trăm lần so với những mạng di động phổ biến hiện nay. Li-Fi cũng có giá thành rẻ hơn Wi-Fi, tuy nhiên chi phí lắp đặt thiết bị ban đầu sẽ cao hơn. Ngoài ra, các thiết bị nhận không cần phải sử dụng chùm sáng trực tiếp chiều từ nguồn phát sáng, ánh sáng phản xạ từ các bức tường vẫn có thể mang lại tốc độ truyền tải lên đến 70Mbps trong điều kiện thí nghiệm.

Nhưng vì sao cứ phải là đèn LED? Tất cả đều có liên quan đến tốc độ. Đèn huỳnh quang hoặc đèn dây tóc bình thường quá chậm. Chúng không thể chớp tắt ở tốc độ nano giây như những gì LED có thể làm. Ít nhất là ở thời điểm hiện tại, LED là giải pháp khả thi nhất. Chi phí và tuổi thọ của bóng LED cũng cao hơn so với các loại nguồn sáng phổ thông khác.

Công nghệ Wi-Fi hoạt động thế nào?
Trước khi tìm hiểu công nghệ mới Li-Fi, hãy nhìn lại công nghệ Wi-Fi:
1. Thiết bị adapter không dây ở bên trong máy vi tính, laptop, Ipad, smartphone... chuyển tín hiệu số sang tín hiệu vô tuyến và truyền ra ngoài qua ăng-ten.
2. Một router Wi-Fi nhận tín hiệu vô tuyến. Router Wi-Fi này truyền nhận dữ liệu với Internet thông qua kết nối mạng có dây.

Hình 1: Kết nối Wi-Fi​

Công nghệ Li-Fi khác biệt ra sao?
Nghiên cứu ở Anh cho thấy tốc độ Li-Fi đã được 10 Gbit/giây nhanh gấp 250 lần tốc độ của Internet băng thông rộng hiện nay. Khác với Wi-Fi dùng sóng vô tuyến, Li-Fi truyền tải dữ liệu bằng phổ của ánh sáng thấy được.
Tin hiệu Li-Fi truyền tải bằng cách đóng và mở các bóng đèn LED cực nhanh, quá nhanh để mắt thường có thể nhận ra. Tốc độ cực nhanh đạt được nhờ dùng những bóng đèn micro-LED rất nhỏ để truyền tải dữ liệu. Những bóng đèn LED hiện hữu cũng có thể truyền dẫn tín hiệu Internet bằng cách sử dụng thêm một vi chíp (micro-chip). Li-Fi sử dụng ánh sáng thấy được nên sẽ an ninh hơn Wi-Fi: chỉ có thể sử dụng Internet khi nhìn thấy bóng đèn LED vì ánh sáng thấy được không thể đi xuyên qua tường gạch.

Hình 2: Một ví dụ về hệ thống Li-Fi​

Trong công nghệ mới Li-Fi, router Wi-Fi được thay thế bằng bóng đèn LED. Thiết bị adapter không dây được thay thế bằng photo detector.

Hình 3: Kết nối Li-Fi​

Quá trình thương mại hóa công nghệ Li-Fi đang diễn ra nhanh chóng. Khi nào thì những nhà sản xuất router Wi-Fi sẽ đóng cửa nhường chỗ cho các hãng chuyên về bóng đèn LED?

TH

Thông tin website

Chuyên trang Bản tin khoa học công nghệ.
Thực hiện : Phòng Khoa học - Công nghệ, Trung Tâm CNTT, BộVăn hoá,Thể thao & Du lịch.
Người chịu trách nhiệm chính: Nguyễn Thanh Liêm - Giám đốc.

Địa chỉ: Ngõ 2 số 20, Vân Hồ, Hoa Lư, Hà Nội;
Tel: 0243 9745845
Email: khoahoccongnghe@cinet.gov.vn
Ghi rõ nguồn khi phát lại thông tin từ website này.

Liên hệ Tòa soạn