Nhu cầu thông tin di động trong vài năm qua đã tăng lên với tốc độ phi thường. Theo Chỉ số Mạng Trực quan của Cisco, lưu lượng IP toàn cầu sẽ tăng 127 lần từ năm 2005 đến năm 2021 và đến cuối giai đoạn này, các thiết bị di động và không dây sẽ chiếm hơn 60% tổng lưu lượng IP.

Với sự phát triển nhanh chóng này, nhu cầu về tần số vô tuyến ngày càng tăng và mối quan tâm về khả năng thiếu phổ tần số cần thiết để hỗ trợ các thiết bị tiêu dùng và sử dụng của chính phủ và khu vực tư nhân. Các mối quan tâm khác về việc sử dụng tần số vô tuyến đó là sự thiếu bảo mật do không thể chứa dữ liệu trong một khu vực cụ thể và các mối quan tâm về an toàn trong các khu vực như bệnh viện, máy bay và nhà máy điện.

Với những lo ngại ngày càng tăng về những hạn chế của Wi-Fi, không có gì ngạc nhiên khi các công nghệ mới đang được phát triển để giải quyết vấn đề này. Một trong số đó, được giới thiệu lần đầu tiên trên thế giới vào năm 2011 với cái tên Li-Fi.

Li-Fi là gì

Li-Fi là một công nghệ mạng sử dụng phổ khả kiến thay vì sóng vô tuyến. Công nghệ sử dụng một bóng đèn LED tiêu chuẩn để truyền dữ liệu. Các bóng đèn LED được gắn một con chip điều chỉnh ánh sáng để truyền dữ liệu quang học được nhận bởi các cơ quan cảm quang.

Sử dụng điều chế kỹ thuật số, các nhà nghiên cứu đã cho phép các bóng đèn micro-LED xử lý hàng triệu thay đổi về cường độ ánh sáng mỗi giây, do đó cho phép truyền dữ liệu nhị phân lớn với tốc độ cao. Từ năm 2011, cơ sở hạ tầng Li-Fi đã được phát triển bằng cách sử dụng nhiều bóng đèn LED tạo thành mạng truyền thông không dây.

Ưu điểm của Li-Fi

Một trong những ưu điểm chính của việc sử dụng quang phổ ánh sáng khả kiến ​​(VLS) là nó cung cấp băng thông gấp nhiều lần thông qua phổ tần số vô tuyến. Phổ ánh sáng khả kiến, từ 428 THz đến 750 THz, cung cấp công suất lớn hơn 10.000 lần so với toàn bộ phổ tần số vô tuyến, đặc biệt phù hợp với nhu cầu ngày càng tăng của khách hàng về băng thông tần số cao .

Tốc độ cũng là ưu điểm của Li-Fi, với các thử nghiệm trong phòng thí nghiệm cho thấy nó có thể đạt tốc độ nhanh hơn một trăm lần so với các hệ thống Wi-Fi hiện tại, đủ nhanh để tải xuống mười tám bộ phim 1,5GB mỗi giây.

Một ưu điểm đáng kể khác của Li-Fi là nó không gây nhiễu tín hiệu vô tuyến và do đó có thể được sử dụng ở những nơi có vấn đề gây nhiễu, chẳng hạn như trong bệnh viện và máy bay và các môi trường hạn chế khác như nhà máy xăng-hóa chất và trạm phát điện hạt nhân. Li-Fi cũng có khả năng được sử dụng ở những khu vực không thể sử dụng tần số vô tuyến, bao gồm cả dưới nước và các mỏ hầm lò.

Sóng trong VLS không thể xuyên qua các bức tường, điều này làm cho Li-Fi trở thành một hệ thống an toàn, không thể bị xâm nhập từ phòng liền kề. Đặc tính này cũng làm cho hệ thống ít bị nhiễu hơn.

Li-Fi có thể được sử dụng song song với Wi-Fi, mang đến cho người dùng cơ hội sử dụng tùy chọn mạng tốt nhất tại bất kỳ thời điểm nào, mặc dù người ta tuyên bố rằng Li-Fi có thể cung cấp kết nối internet nhất quán hơn trong các tòa nhà với khoảng cách đều nhau của bộ phát LED.

Li-Fi cũng có lợi thế là rẻ hơn và tiết kiệm năng lượng hơn Wi-Fi do việc sử dụng ngày càng nhiều các tòa nhà chiếu sáng LED, cơ sở hạ tầng cần thiết đã có sẵn. Sự chuyển dịch nhanh chóng đối với chiếu sáng LED đã làm giảm chi phí của bóng đèn, một phần là do cải tiến sản xuất và mặc dù vẫn có chi phí cao hơn so với các công nghệ đèn sợi đốt và huỳnh quang, nhưng bóng đèn LED có tuổi thọ cao hơn nhiều. Người ta dự đoán rằng thị phần chiếu sáng LED có thể đạt 70% vào năm 2020, cung cấp một bối cảnh tuyệt vời cho bất kỳ sự ra đời nào của công nghệ Li-Fi.

Nhược điểm của Li-Fi

Nhược điểm lớn nhất của Li-Fi là nó không thể được sử dụng ngoài trời dưới ánh nắng trực tiếp vì điều này sẽ làm nhiễu tín hiệu, vì vậy nó chỉ phù hợp để sử dụng trong các tòa nhà.

Về cơ bản, Li-Fi yêu cầu đường nhìn trực tiếp, mặc dù ánh sáng phản chiếu từ các bức tường và các vật thể khác cũng có thể được sử dụng, nhưng với tốc độ truyền thông thấp hơn. Công nghệ Li-Fi đòi hỏi phải có đường nhìn trực tiếp, không thể xuyên qua tường. Tuy nhiên, nhược điểm này mang lại sự an toàn đã được đề cập trước đó và do đó có thể được coi là cả một nhược điểm và một lợi thế.

Tương lai cho Li-Fi

Thị trường Li-Fi đang có sự quan tâm và tăng trưởng mạnh mẽ, có thể là do việc sử dụng các thiết bị di động ngày càng tăng và sự phổ biến của các ứng dụng di động, cùng với sự phổ biến ngày càng tăng của việc kết nối các thiết bị. Cùng với sự tăng trưởng này, do đó, nhu cầu về truyền thông dữ liệu tốc độ cao cũng tăng theo.

Bất chấp sự phấn khích về các khả năng mà Li-Fi mang lại, nhiều người dự kiến ​​rằng ban đầu nó sẽ là một truy cập không dây bổ sung trong bối cảnh của 5G, góp phần tạo ra một hệ thống lai cải thiện khả năng và kết nối trong nhà. Li-Fi cũng có thể bổ sung thêm chức năng cho ánh sáng thông minh có thể tạo điều kiện cho các mạng không dây an toàn mạng mới, hệ thống giao thông thông minh và các ứng dụng theo dõi sức khỏe kết hợp với nhau. Li-Fi cũng có thể là một động lực trong sự phát triển của cơ sở hạ tầng chiếu sáng trong các tòa nhà thông minh.

Khi khả năng triển khai hàng loạt Li-Fi ngày càng gần với thực tế, sẽ cần có một tiêu chuẩn kỹ thuật chung cùng với một cơ quan thị trường bao gồm các nhà cung cấp cơ sở hạ tầng mạng, công ty chiếu sáng, người dùng cuối, nhà cung cấp viễn thông, nhà sản xuất chip, nhà sản xuất thiết bị , các nhà thử nghiệm, tổ chức đào tạo và các công ty Li-Fi sẽ thúc đẩy việc giới thiệu rộng rãi công nghệ mới.