Công nghệ Li-Fi – Viễn cảnh tương lai của kết nối mạng không dây

Công nghệ Li-Fi – Viễn cảnh tương lai của kết nối mạng không dây

Theo như Cisco, Wi-Fi sẽ giúp kết nối 1,7 tỉ thiết bị vào năm 2020, tuy nhiên đến năm 2025 tốc độ tăng trưởng nhanh chóng của ngành công nghệ thông tin và viễn thông, có thể Wi-Fi sẽ không còn đảm nhận tốt nhiệm vụ của mình. Lúc này, Li-Fi có thể sẽ là công nghệ thay thế cho Wi-Fi.

Vậy công nghệ Li-Fi là gì? Và tầm ảnh hưởng của công nghệ này ra sao trong sự phát triển của xu hướng kết nối mạng không dây trong tương lai? Viễn Thông Xanh sẽ cùng Quý vị giải đáp những thắc mắc trên

 

Cách hoạt động của Li-Fi

Li-Fi,  là viết tắt của Light Fidelity, đây là chuẩn kết nối mới truyền dữ liệu bằng cách sử dụng giao tiếp bằng ánh sáng, thay vì sử dụng sóng radio để truyền tải tín hiệu qua mạng như Wi-Fi.

Khái niệm về Li-Fi được đưa ra khi công ty Velmenni của Estonia tiến hành một thử nghiệm thực tế cho thấy tín hiệu ánh sáng truyền tải cho tốc độ lên tới 1 Gbps, nhanh hơn Wi-Fi khoảng 100 lần.

Li-Fi hoạt động giống như các công nghệ giao tiếp bằng ánh sáng khác, dựa trên nguyên lý sau: các bóng đèn trong hệ thống sẽ được bật/tắt rất nhanh theo chu kì rất nhỏ (tính bằng nano giây). Mỗi lần bật/tắt như vậy thì một bộ thu tín hiệu sẽ ghi nhận và chuyển đổi thành dữ liệu. Vì điều này diễn ra quá nhanh nên mắt thường không thể thấy được sự thay đổi trạng thái của đèn, chúng ta vẫn thấy bóng sáng một cách liên tục. Chắc chắn rằng các bóng đèn Li-Fi cũng 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.

Công nghệ Li-Fi có thể được ứng dụng trong xe hơi, máy bay, các tấm năng lượng mặt trời, xung quanh trường học hay các công trình công cộng. Ứng dụng này có thể được sử dụng trong các ngành công nghệ, nơi làm việc có môi trường khắc nghiệt như hầm mỏ, giàn khoan dầu,…

 

Tìm hiểu về VLC

Công nghệ đứng đằng sau Li-Fi có tên gọi là Visible Light Communication (VLC), công nghệ truyền thông không dây sử dụng ánh sáng trong dải nhìn thấy với tần số từ 400 THz đến 800 THz, mang tiềm năng cung cấp tốc độ truyền tải với tốc độ rất cao. VLC sử dụng các đi-ốt phát xạ ánh sáng (LED) để vừa phục vụ mục đích chiếu sáng vừa có khả năng trao đổi dữ liệu giữa các thiết bị đầu cuối. Việc sử dụng ánh sáng trong dải nhìn thấy (ánh sáng trắng – white light) còn không gây ảnh hưởng hay tổn hại nào đến thị giác của con người.

Với Li-Fi, bạn hoàn toàn có thể dễ dàng đồng bộ hóa máy tính xách tay với một máy chủ đám mây (Cloud) để tải nhiều dữ liệu hay tải về một bộ phim chất lượng 4K cho tablet. Chỉ cần giữ điện thoại trong tầm phát của Li-Fi, tốc độ thực hiện điều này chỉ trong một vài giây mà thôi. .

 

Những điều cần thiết cho mạng Li-Fi

Đầu tiên không thể không nhắc tới là bóng đèn với mục đích chính là phát ra ánh sáng để truyền dữ liệu. Li-Fi sẽ yêu cầu smartphone và laptop phải trang bị một photosense có chức năng lọc ánh sáng đến nó.

Trong khi ngành công nghiệp Li-Fi đang chờ đợi smartphone trang bị photosense thì một công ty có tên Zero.1 đã sử dụng camera trước và sau của một nguyên mẫu smartphone để thử nghiệm công nghệ Li-Fi.

 

Người phát minh ra Li-Fi

Harold Haas, giáo sư Đại học Edinburgh (Vương quốc Anh), là người đã phát minh ra Li-Fi và cho ra mắt tại TED 2011 thông qua một bản demo sản phẩm. Ông Haas sau đó đã thành lập PureLi-Fi với mục tiêu phát triển công nghệ này trong tương lai.

Bóng đèn Li-Fi đã được tạo ra thông qua sự hợp tác giữa PureLi-Fi và hãng sản xuất đèn LED Lucibel và cho ra mắt thị trường vào cuối năm 2016.

Hàng chục công ty khác cũng tham gia vào nghiên cứu Li-Fi, bao gồm Lucibel, Philips, Samsung, Toshiba, Sharp, Oledcomm, LG, Panasonic, Cisco và Rolls Royce, trong khi có rất nhiều dự án Li-Fi độc lập.

 

Hạn chế của Li-Fi

Có lẽ hạn chế lớn nhất của Li-Fi chính là khả năng “xuyên thủng” của nó, và thiết bị cần phải phát hiện ra nguồn sáng, khiến công nghệ này không phù hợp để sử dụng trong thành phố thông minh hoặc trên các mạng lớn, nơi có rất nhiều các tòa nhà cũng như vật cản gây ảnh hưởng đến khả năng truyền tải.

Không chỉ có vậy, tín hiệu Li-Fi cũng có thể bị gián đoạn bởi ánh sáng mặt trời hoặc trong các điều kiện khác có ánh sáng. Chính vì vậy, các chuyên gia công nghệ nghĩ rằng Li-Fi sẽ cần phải được đầu tư và nâng cấp hơn nữa để có thể hoạt động trong điều kiện ánh sáng và cơ sở hạ tầng hệ thống điện lưới.

 

Tương lai nào cho Li-Fi

Trong khi Li-Fi vẫn đang trong quá trình nghiên cứu thì Wi-Fi vẫn là công nghệ bùng nổ nhất hiện nay nhờ sự tăng trưởng của các thiết bị IoT (Internet of Things).

Theo nghiên cứu từ hãng phân tích ABI, đã có 10 tỉ thiết bị Wi-Fi đã được cung cấp ra thị trường tính đến đầu năm 2015, trong đó hơn một nửa hỗ trợ Wi-Fi băng tần kép (2,4 GHz và 5 GHz). Các thiết bị Wi-Fi dự kiến sẽ bùng nổ hơn nữa trong những năm tới nhờ sự tăng trưởng nhanh chóng của các thiết bị trực tuyến, thông qua các biến thể khác nhau như HaLow, WeGig và LTE-U.

Vậy đâu là tương lai dành cho Li-Fi? Câu trả lời đó là tiềm năng rất lớn. Li-Fi có thể sử dụng trong bệnh viện, trường học hoặc các phương tiện vận chuyển như tàu, máy bay. Ngoài ra, Li-Fi sẽ giúp giải quyết những vấn đề sóng vô tuyến bị tắc nghẽn hay các điểm chết của mạng không dây hiện nay. Tuy nhiên, để được áp dụng rộng rãi, Li-Fi thực sự vẫn cần phải cải thiện nhiều hơn nữa để khắc phục những yếu điểm của mình.