스마트 폰, 사물 인터넷 (IoT), 산업 자동화, 스마트 홈 시스템 등의 붐과 함께 인터넷에 대한 수요도 기하 급수적으로 증가하고 있습니다. 이 기술은 자동차에서 냉장고에 이르기까지 모든 것이 인터넷에 연결되어야 할 정도로 발전했습니다. 이것은 다음과 같은 다른 질문을 제기합니다. 이러한 모든 장치에 충분한 대역폭이 있습니까? 이러한 데이터는 안전합니까? 기존 시스템이 이러한 모든 데이터에 대해 충분히 빠를까요? 네트워크 트래픽에 너무 많은 연결이 있습니까?
이러한 모든 질문은 곧 출시 될 Li-Fi 라는 기술로 해결 될 것 입니다. 그렇다면 LiFi는 무엇입니까? Li-Fi라는 용어는 "Light Fidelity"를 의미합니다. 이것은 Light가 데이터를 전송하는 매체로 사용될 차세대 인터넷이라고 믿어집니다. 네, 당신은 그것을 올바르게 읽었습니다. 그것은 당신이 가정과 사무실에서 사용하는 것과 동일한 빛이며, 약간의 수정을 통해 인터넷이 필요한 모든 장치로 데이터를 전송하는 데 사용할 수 있습니다.
가능할까요? LiFi는 어떻게 작동합니까? 가까운 장래에 예상 할 수 있을까요?…이 모든 질문에 대한 답은이 기사에서 찾을 수 있습니다.
기존 기술은 무엇이며 변경이 필요한 이유는 무엇입니까?
인터넷의 기원에서 우리는 RF 매체를 사용하여 데이터를 한쪽 끝에서 다른 끝으로 무선으로 전송했습니다. RF 매체는 전파를 사용하며 전송되는 데이터는 이러한 전파로 변조 된 다음 수신기 측에서 복조됩니다. 우리는 초당 몇 킬로바이트의 데이터를 전송하는 것으로 시작했고 이제는 전 세계 평균 인터넷 속도가 약 7.2Mbps (초당 메가 바이트)가 될 정도로 충분히 발전했습니다. 그러나 RF 매체를 사용하여 데이터를 전송하는이 기술은 다음과 같은 많은 단점이 있습니다.
- 현재의 방식으로는 충족 할 수없는 인터넷 수요가 너무 많아서 스펙트럼 크런치 라는 효과가 있습니다.
- 더 높은 네트워크 속도가 필요하기 때문에 높은 대역폭에 대한 요구가 있습니다.
- RF 매체는 병원, 발전소, 비행기 등에서 사용하기에 안전하지 않으며 이러한 장소에서도 현대 시대를 위해 인터넷 연결이 필요합니다.
- 무선 주파수는 데이터가 벽을 통해 빠져 나갈 수 있고 특정 영역 내에 포함될 수 없기 때문에 안전하지 않습니다.
이러한 모든 단점은 새로운 기술을 필요로합니다.이 새로운 기술은 Li-Fi 라고 합니다. 작동 방식을 이해할 수 있습니다.
재미있는 사실: 오늘날 가장 많이 사용되는 무선 인터넷 (WiFi)은 실제로 John O'Sullivan 박사가 실수로 발명 한 것입니다. 그는 실제로 폭발하는 미니 블랙홀을 실험하려했지만 1991 년 WiFi가 발명되어 현재 전 세계 인터넷 트래픽의 60 %를 차지하고 있습니다.Li-Fi 작동 원리
앞서 말했듯이 Li-Fi는 전파와 달리 빛을 사용하여 데이터를 전송합니다. 이 아이디어는 Harald Haas 교수가 2011 년 TED 강연 중 하나에서 처음으로 만들었습니다. Li-Fi의 정의는“LiFi는 빛을 사용하는 고속 양방향 네트워크 및 데이터 이동 통신입니다. LiFi는 무선 네트워크를 형성하는 여러 개의 전구로 구성되어 광 스펙트럼을 사용하는 것을 제외하고 Wi-Fi와 실질적으로 유사한 사용자 경험을 제공합니다. "
그렇습니다. 전구가있는 곳이면 어디에서나 인터넷에 연결할 수 있지만 여기서 전구라는 용어는 우리 집에있는 일반 백열등을 의미하지 않으며 데이터를 전송할 수있는 특수 수정 된 LED 조명입니다. 우리가 알고 있듯이 LED는 반도체 장치이며 모든 반도체와 마찬가지로 스위칭 특성이 있습니다. 이 스위칭 속성은 데이터를 전송하는 데 사용됩니다. 아래 이미지는 빛을 사용하여 데이터가 전송되는 방식을 설명합니다.
모든 LED 램프는 LED 드라이버를 통해 전원을 공급 받아야하며,이 LED 드라이버는 인터넷 서버에서 정보를 얻고 데이터는 드라이버에서 인코딩됩니다. 이 인코딩 된 데이터를 기반으로 LED 램프는 사람의 눈으로 알아볼 수없는 매우 빠른 속도로 깜박입니다. 그러나 다른 쪽의 Photo Detector는 모든 깜박임을 읽을 수 있으며이 데이터는 증폭 및 처리 후에 디코딩됩니다.
여기서 데이터 전송은 RF보다 매우 빠릅니다. 우리 모두가 알고 있듯이 빛은 공기보다 빠르게 이동합니다. 즉, 전파의 주파수는 300 기가 헤르츠에 불과하지만 빛은 790 테라 헤르츠까지 올라갈 수 있기 때문에 빛은 전파보다 만배 더 빠릅니다.
옥스포드 대학의 연구원들은 224Gbps의 놀라운 속도로 작동하기 위해 Li-Fi의 한계를 테스트하고 밀어 붙였습니다. 아이디어를 제공하기 위해이 속도는 1 초에 10 개의 고화질 영화를 다운로드하기에 충분합니다. Dam!.. 나는이 기술로 게임을 얼마나 빨리 다운로드 할 수 있을지 몹시 기다리고있다 .
아마도 빛을 통해 데이터를 전송하는 기술은 새로운 것처럼 보이지만 우리는 오랫동안 그것을 사용하고 있습니다. 나를 믿지 않습니까? 더 읽어보기…
예 사진 다이오드를 통해 데이터를 전송하는 것은 IR 리모컨을 통해 오랫동안 일어나고 있습니다. 우리가 텔레비전 리모컨의 버튼을 누를 때마다 리모컨의 IR LED가 매우 빠르게 펄스를냅니다. 이것은 텔레비전에서 수신 한 다음 정보를 디코딩합니다. 그러나이 오래된 방법은 매우 느리고 가치있는 데이터를 전송하는 데 사용할 수 없습니다. 따라서 LiFi를 사용하면이 방법은 둘 이상의 LED를 사용하고 주어진 시간에 둘 이상의 데이터 스트림을 전달함으로써 정교하게 만들어집니다. 이렇게하면 더 많은 정보를 전달할 수 있으므로 더 빠른 데이터 통신이 가능합니다.
Li-Fi를 즐기기까지 얼마나 걸리나요?
Li-Fi 의 개념은 단순한 이론적 개념이 아닙니다. 사실 Harald Haas 교수 (Li-Fi 설립자)가 TED 비디오에서 Li-Fi 개념을 소개했을 때 라이브 HD 비디오를 스트리밍하여 실제 시연을했습니다. 청중 화면을보고 기술에 멍청하게 만들었습니다. 그 이후로 많은 똑똑한 사람들이 Li-Fi의 개념에 기여하고 개선하기 시작했습니다. 오늘날 Pure LiFi와 같은 회사는 노트북 USB에 연결하기 만하면 Li-Fi 지원 조명에서 데이터를 읽을 수있는 Li-Fi 동글을 통해 가정이나 사무실에 Li-Fi 서비스를 제공 할 준비가되어 있습니다. 따라서 우리는 조명이나 책상뿐만 아니라 인터넷 연결을 제공하기 위해 독서 램프를 사용하는 것과 멀지 않습니다.
나만의 Li-Fi 구축
이 기사 가 Li-Fi가 무엇 이며 얼마나 혁신적 인지 이해 하는 데 도움이 되었기를 바랍니다. 그러나 Li-Fi에 대한 당신의 소감이 L-Fi에 대해 더 많이 알도록 당신을 더 밀어 붙이려 고한다면, 스스로 만들어보십시오. 리처드 파인만 (Richard Feynman)은“ 내가 만들 수없는 것, 이해가 안 돼”라는 아주 유명한 속담이 있는데 , 이는 내가 가장 좋아하는 것 중 하나입니다. 따라서 한쪽 끝에서 다른 쪽 끝으로 오디오 신호를 전송하기 위해 자체적 으로 미니 Li-Fi를 구축 할 수 있는지 알려주십시오.
시작하기 전에 먼저 시도해 보는 사람이 아니라는 것을 간단하게 만들어 보겠습니다. 사람들은 이미 그렇게 했으므로 복잡한 과정이 아닙니다. 빛을 통해 신호를 송수신하려면 인코더 및 디코더 부품 만 있으면됩니다. 수신기 측에서는 트랜지스터를 사용하여 입력 오디오 신호에 대해 LED 조명을 깜박일 수 있습니다. 이 깜박임은 주파수가 높기 때문에 육안으로는 보이지 않지만 태양 전지판을 사용하여 스코프를 통해 출력 DC 전압을 분석하면 패턴 화 된 변화를 찾을 수 있습니다. 이 변형은 오디오 신호에 불과합니다. 출력측에 앰프 회로와 스피커를 사용하기 만하면 전송 된 오디오 신호를 수신하고 재생할 수 있습니다.