اخبار ليل ونهار – فيديو .. لاي فاي Li-Fi .. الانترنت بسرعة 1 جيجا في الثانية

في تطور غير مسبوق في سرعات الانترنت، حان الوقت لاستخدام تقنية الـ Li-Fi بدلاً من الـ Wi-Fi – وهي عبارة عن تقنية بديلة أسرع 100 مرة من متوسط سرعة الـ Wi-Fi.

ما هي تقنية الـ Li-Fi؟

هي عبارة عن تقنية لاسلكية تقوم بنقل البيانات بسرعة عالية باستخدام الضوء Visible Light Communication بدلاً من حزم الراديو.

وهي تقنية إتصالات لاسلكية ضوئية عالية السرعة، تعتمد على الضوء المرئي كوسيلة لنقل البيانات بدلا من ترددات الراديو التقليدية الواي فاي «WiFi»، وهي من ابتكار أستاذ هندسة الاتصالات بجامعة أدنبرة بأسكتلندا الفيزيائي الألماني هارلد هاس  Harald Hass وقد صنفت كواحدة من أفضل الابتكارات لعام 2011 حسب مجلة التايم الأمريكية.

وأثبتت التجربة العملية نجاح التوصيل عن طريق مصباح كهربائي، بسرعة غيغابايت في الثانية. وكانت الاختبارات المعملية قد أثبتت نظريا إمكانية وصول السرعة إلى 224 غيغابايت في الثانية.

وأُجري الاختبار في أحد المكاتب، ليتمكن العاملون من الاتصال بالانترنت. وكذلك في منطقة صناعية، حيث توجد تقنيات للإضاءة الذكية.

وقال المدير التنفيذي للشركة المطورة إن هذه التقنية الجديدة ستكون متاحة للمستخدمين “خلال ثلاث أو أربع سنوات”.

باختصار الـ Li-Fi هي تقنية فائقة السرعة بديلة للـ Wi-Fi.

في بداية هذا العام، قام العلماء بالوصول لطريقة لنقل البيانات بسرعة 244 جيجابايت في الثانية باستخدام الـ Li-Fi. ومن المؤكد أن هذه التقنية ربما ستقوم بتغيير كل شيء يتعلق بالطريقة التي نستخدم بها الانترنت في الوقت الحالي.

كانت شركة Velmenni التي تم تأسيسها حديثاً، قد قامت بنقل هذه التقنية من المختبرات إلى العالم الحقيقي، والبيئات الصناعية في مدينة Tallinn عاصمة جمهورية إستونيا لأول مرة، وقد أثبتت بالفعل أنها فائقة السرعة.

في الواقع الشركة كانت قادرة على نقل البيانات بسرعة 1جيجابايت في الثانية، أي بسرعة تزيد 100مرة عن سرعة الـ Wi-Fi.

وعلى عكس إشارة شبكات الـ Wi-Fi، فإن Li-Fi تعتمد على الضوء مما يعني صعوبة اختراقها، بالإضافة إلى تمتعها بالمزيد من الحماية من التسلل الخارجي، وفي الوقت تقلل من تدخل الأجهزة الأخرى.

وبهذه السرعة، التي تتفوق على ما توفره تقنيات “واي فاي” الحالية بـ 100 مرة، يمكن تنزيل فيديو عالي الدقة “إتش دي” HD في بضع ثوانٍ.

وفي مشروع تجريبي أجرته شركة “فيلميني” Velmenni، جرى اختبار تقنية “لاي-فاي” Li-Fi ، التي توصف بالثورية، والتي تستخدم الضوء لإرسال المعلومات عبر الهواء، في مكاتب وبيئات صناعية بالعاصمة الإستونية، تالين.

يُشار إلى أن الضوء يُستخدم بالفعل لنقل البيانات عبر شبكات الألياف الضوئية بسرعة عالية. وتقوم هذه التقنية على مبدأ توجيه ضوء على طول الألياف البصرية باستخدام الانعكاس الكلي الداخلي، على نحو يمنع فقدان أي معلومات على طول الطريق.

هذا، وتعد مسألة نقل المعلومات عن طريق إرسال شعاع ضوئي عبر الهواء أكثر صعوبة، لأنه لا يوجد “نفق ضوئي” يوجِّه الإشارة إلى حيث يجب أن تذهب.

ونقل موقع IBTimes UK عن ديباك سولانكي، الرئيس التنفيذي لشركة Velmenni قوله: “نجري قليلًا من المشاريع التجريبية ضمن صناعات مختلفة حيث نستطيع استخدام تقنية (اتصالات الضوء المرئي) VLC. في الوقت الراهن صممنا حلًا ضوئيًا ذكيًا لبيئة صناعية حيث تُنقل البيانات بواسطة الضوء. ونجري أيضًا مشروعًا تجريبيًا مع عميل خاص حيث نُعِدّ شبكة (لاي-فاي) Li-Fi لإيصال الإنترنت إلى مكاتبهم”.

وكان العالم هاس، قد ألقى حديثًا خلال TED بشأن هذه التقنية في عام 2011، وقد استقطب الفيديو الخاص به الكثير من المشاهدات.

وقد جُرِّبت هذه التقنية من قبل شركات الطيران، التي تريد استخدامها لتوفير اتصال أفضل في الرحلات، كما جُربت من قبل وكالات الاستخبارات، التي تهتم في إمكانات تقنية “لاي-فاي” LiFi في نقل البيانات لاسلكيًا على نحو آمن.

طريقة العمل:

المبدأ الأساسي لهذه التقنية يعتمد على العرض الطيفي ( Board of spectrum ) الخاص بالضوء هنا المقصود عرض الترددات ، حيث ان العرض الترددي للضوء أكبر ب 10000 مرة من العرض الترددي الخاص بال Wi-Fi مما يسمح بوجود عرض ترددي واسع جدا يمكن الاستفادة منة ، و يتم عمل ذلك من خلال المصابيح و لكن ليست أي مصابيح حيث يجب ان تكون مصابيح LED بالتحديد !!! و السبب في ذلك هو أن إضاءة ال LED تكون بالأصل متقطعة (flickering) بمعدلات عالية جدا حيث لا تدرك إبصارنا هذا التقطع ، و يفيد هذا التقطع بإنشاء ما يسمى ب Binary Code اي 0 و 1 وهو الشكل الأصلي للبيانات في أجهزة الحواسيب … كما ان هذه التقنية لا تولد أي اشعاع كما في ال Wi-Fi فهو في النهاية ضوء .

يجب أن تكون المصابيح مضاءة حتى تستطيع الاتصال بالشبكة، ولكن هذا لا يشكل عائقا كبيرا، فمثلا الشركات والمصانع تستخدم المصابيح بصورة تقليدية أثناء فترة العمل، كذلك المنازل تستخدم الإضاءة أثناء الليل، لكن على الرغم من ذلك فإنك لست مضطرا لإضاءة تلك المصابيح أثناء فترة النهار، لأنه يمكن لهذه المصابيح تخفيض إضاءتها بحيث لا يمكن ملاحظتها ومع ذلك تستمر عملية نقل البيانات ولكن بسرعة أقل، وفي كل الأحوال يجب أن يكون المكان ذا إضاءة جيدة فكلما كانت الإضاءة جيدة كانت سرعة نقل البيانات أسرع، وكلما كانت الإضاءة خافتة كانت السرعة أقل.

لن نحتاج إلى مصابيح من نوع خاص، فقط سنحتاج إلى دمج رقاقة صغيرة داخل المصباح لبث البيانات، وبالتالي سنحتاج لاستبدال المصابيح الموجودة حاليا بمصابيح LED ذات الضوء الأبيض تحمل تلك الرقاقات، وهي ليست غالية فسعرها لا يختلف عن سعر المصابيح العادية!

المميزات:

الأمان

عملية نقل البيانات باستخدام تقنية Li-Fi تكون محصورة في المساحة التي يصلها الضوء، وبالتالي لن يتم تسريبها للخارج، وهذا سيفوت الفرصة على المخترقين والمتجسسين للوصول إلى الأجهزة والهواتف لسرقة البيانات، فهذه لا تعتمد على موجات الراديو مثل باقي التقنيات الموجودة حاليا، ولكنها تعتمد على موجات الضوء المرئي، وهذا يجعل التحكم بها و توجيهها سهل للغاية على عكس موجات الراديو التي لا يمكن التحكم بها بأي حال من الأحوال فهي في كل مكان! وقد يعتبر البعض هذه السمة عيب في هذه التقنية حيث ستكون عملية نقل البينات مقتصرة فقط على مكان محدود، إلا أن انتشار المصابيح الكهربائية في كل مكان لن يشعر المرء بقصور في هذه التقنية الجديدة!

السرعة

من أهم المميزات التي تقدمها تقنية Li-Fi هي السرعة الجبارة في نقل البيانات، فالتقنية تعتمد على موجات الضوء المرئي، ومن المعلوم أن موجات الضوء المرئي ذات تردد أكبر من تردد موجات الراديو بمقدار 10000 ضعف!

التكاليف

بفضل تقنية Li-Fi فلن نحتاج إلى المزيد من الأسلاك و التوصيلات والكابلات، كما أننا لن نحتاج إلى بناء أبراج ومحطات جديدة، لأننا بالفعل نمتلك “البنية التحتية” لهذا التقنية، وهي المصابيح الكهربائية، التي يقدر عددها بالمليارات من المصابيح، لذا يمكن اعتبار كل مصباح محطة تقوية قائمة بذاتها!

التشويش

تقنية Li-Fi لا تشوش على أجهزة الملاحة والأجهزة الطبية و الصناعية الحساسة، مثلما تفعل تقنيات الاتصال المعتمدة على موجات الراديو، ولهذا فإنه باستخدام تقنية Li-Fi الضوئية يمكن استخدام الإنترنت عبر الهواتف والحواسيب المحمولة واللوحيات في المستشفيات و الطائرات والمصانع بل وحتى المنشآت الصناعية الحساسة مثل: مصانع البتروكيماويات والتي قد يحدث فيها “كوراث” في حالة وصلتها موجات الراديو، ولذا تعد تقنية Li-Fi الأكثر ملائمة في مثل هذه الحالات!

سوف تسمح بدخول خدمات الاسلكي لاماكن كان محضور استخدام اللاسلكي فيها بسبب تشويشها على بعض الاجهزة الحساسة بها مثل المستشفيات و الطائرات و المنشئات العسكرية …الخ .

اطياف الضوء اعرض ب 10000 مرة من اطياف الراديو مما يسمح بنقل كميات ضخمة من البيانات بسرعات أكبر .

وجود البنية التحتية لهذه التقنية مسبقا ( الكهرباء ) فهي موجودة في كل مكان و ما ينقصك هو فقط مصباح LED يحمل مستقبل و مرسل .

توفير الطاقة في كل من المنازل و الاجهزة ف LED تعتبر موفر حقيقي للطاقة مقارنتا بباقي المستقبلات اللاسلكية .

السعر المنخفض لمصابيح LED فهي رخيصة و تتمتع بعمر طويل عمليا .

التلوث الاشعاعي حيث ان LED أمنة فهي عباره عن ضوء فقط .

متوفر في كل مكان تقريبا حيث ان الاضاءة موجودة في كل مكان فتقريبا لا يخلو مكان من وجود اضاءة.

لاي فاي هي المستقبل

يزاداد انتشار الاتصالات اللاسلكية التي تعتمد على موجات الراديو ويزداد معها بشكل مهول انتشار الأجهزة التي تبث وتستقبل البيانات عبر الإنترنت من خلال شبكات المحمول أو من خلال شبكات الواي فاي، وتشير كل الأرقام والإحصائيات إلى ازدياد غير مسبوق في كمية البيانات كنتيجة طبيعية لزيادة أعداد الأجهزة المحمولة التي لها القدرة على الاتصال بالإنترنت وإرسال واستقبال البيانات، كذلك الانتشار المتزايد للهواتف الذكية المتصلة بالإنترنت وما تحتويه من مزايا متقدمة مثل: إجراء المكالمات الهاتفية بالفيديو، و سهولة الوصول إلى المواقع الاجتماعية.

كل هذه الأسباب و أكثر أدت في النهاية إلى ما نراه الآن من الزيادة غير المسبوقة في استهلاك البيانات، وبالتالي زيادة الضغط على الشبكات اللاسلكية الحالية، وهنا تبرز حلول مؤقتة تتمثل في توسيع الشبكات اللاسلكية و ترقيتها، إلا أن هذه الحلول لم تفِ بالمتطلبات، ومازالت الشبكات اللاسلكية الحالية عاجزة عن مسايرة هذا الكم الهائل من البيانات، لذا يكون المخرج الوحيد من هذه المشكلة هو التوجه لاستخدام وسائل جديدة لم تسخدم بعد لنقل البيانات، ويستطيع الضوء المساهمة في حل هذه المشكلة لأنه يتيح طيف من الترددات المغناطيسية أكبر 10000 مرة من من موجات الراديو التي تعتمد عليها تقنية الواي فاي.

لن يشوش ضوء الشمس أو أي مصدر إضاءة آخر على عملية نقل البيانات، لأن هذه التقنيات تعتمد على رقائق تقوم بترشيح وفلترة لضمان عدم تأثر عملية نقل لبيانات، وبالتالي فإن وجود أي مصادر ضوء إضافية فإنها لا تقوم بأي تأثير يذكر على عملية نقل البيانات.