LED-світлодіоди вже широко використовуються для кімнатного освітлення. Тепер вони знаходять нове застосування – для підключення мобільних пристроїв до мережі Інтернет з потенційно ширшою смугою пропускання і меншою затримкою, ніж Wi-Fi.

«Всі компоненти та механізми вже існують”, – говорить професор Гаральд Хаас з університету Единбурга. "Потрібно лише все скласти і змусити працювати”.

Група Хааса разом з ученими з університету Кембриджа, Оксфорда, Сенд-Ендрюс і Стратклайду йдуть по шляху вирішення існуючої проблеми вже 4 роки і змогли залучити 5,8 мільйонів фунтів фінансування. 

Їх ціль – комунікація за допомогою світла видимого спектра, яка буде використовувати різні кольори світлового потоку, щоб забезпечити високу пропускну здатність на відстані кількох метрів. Така система, названа Li-Fi, могла б доповнити чи навіть замінити технологію Wi-Fi.

На жовтневій конференції IEEE Photonics дослідники продемонстрували прогрес у розвитку технології. Команда використала червоний, зелений і синій LED-діоди в якості емітерів, як і фотодіодів для виявлення світла. Вони створили систему, яка може відправляти та отримувати дані на швидкості 110 мегабіт на секунду. При передачі в одному напрямі швидкість зростала до 155 Мбіт/с. 

Та Хаас заявляє, що поточна версія обмежена існуючими світлодіодами і самим фактором використання світлодіодів для передавачів та приймачів одночасно. Члени консорціуму дослідників створили покращений світлодіод, який забезпечує швидкість передачі даних 4 гігабіта на секунду і витрачаючи 5 міліват енергії. З простою лінзою, яка збільшує відстань, вони можуть передати дані на відстань 10 метрів до 1.1 Гбіт/с і найближчим часом планують збільшити швидкість до 15 Гбіт/с. Wi-Fi стандарт 802.11ad для 60-гігагерцового радіодіапазону досягає лише 7 Гбіт/с.

З допомогою лавинних фотодіодів вчені покращили передавачі. В лавинних фотодіодах один фотон вдаряється у ресивер, що викликає каскад електронів і посилює сигнал. Команда Хааса в Li-Fi R&D-центрі створила перший чіп приймача Li-Fi з інтегрованими лавинними фотодіодами на CMOS-матриці. 49 фотодіодів займають площу 7,8 квадратних міліметрів. 

«Ви можете отримати швидкість передачі даних як по кабелю USB», Франк Дейке з інституту Фраунгофера в Дрездені. "Це справжній виклик для більшості безпровідних технологій, як Wi-Fi і Bluetooth”. Іншою перевагою, за словами Дейке, що затримка – час між відправленням і прийомом сигналу – вимірюється у випадку з Wi-Fi в мілісекундах, а у Li-Fi у 1000 раз меншим числом – в мікросекундах. У промислових масштабах, де дані переходять між сенсорами і блоками управління, низька затримка і висока швидкість передачі могла б зробити Li-Fi дуже корисною.

"Ми не хочемо замінити Wi-Fi”, — говорить Дейке. "Це не наша ціль. Але вона може доповнити існуючі комунікаційні технології, у тому числі Wi-Fi та Gigabit Ethernet. 

Важливо, що Li-Fi може працювати у областях, які чутливі до електромагнітного випромінювання, як лікарні, салони літаків чи електростанції . 

Науковці вважають, що скоро кожна лампочка може мати потужність сучасних смартфонів і цей інтерфейс матиме значний попит.

Джерело: Telekomza