CHÀO MỪNG HỘI NGHỊ KHCNCS TOÀN QUỐC HỘI CSVN (13 14/6/2022) HIỆN TRẠNG TRUYỀN THÔNG KHÔNG DÂY BẰNG ÁNH SÁNG LI FI Ngày nay Internet kết nối vạn vật (Internet of Things – IoT) là nền tảng cho cách mạng[.]
CHÀO MỪNG HỘI NGHỊ KHCNCS TOÀN QUỐC HỘI CSVN (13-14/6/2022) HIỆN TRẠNG TRUYỀN THÔNG KHÔNG DÂY BẰNG ÁNH SÁNG LI-FI Ngày Internet kết nối vạn vật (Internet of Things – IoT) tảng cho cách mạng công nghiệp 4.0 với kết nối khơng dây sóng radio Wi-Fi chuyển sang hệ thứ năm 5G Tuy nhiên Wi-Fi có hạn chế dung lượng, tốc độ tính bảo mật yêu cầu truyền tải liệu ngày cao địi hỏi phải tìm giải pháp Năm 2004, TS Harald Haas thuộc Đại học Edinburgh (Anh) phát minh công nghệ kết nối không dây với liệu truyền ánh sáng mang tên Li-Fi (Light Fidelity) Sau gần thập kỷ cơng nghệ có thành tựu rõ rệt nhiều lĩnh vực Bài tóm lược kết ứng dụng LI-Fi Cơ chế hoạt động truyền thông không dây ánh sáng Li- Fi Cơ chế hoạt động Li-Fi đơn giản Dữ liệu số dạng 01 điều biến ánh sáng đèn LED (hình 1) Nếu LED bật (ON) truyền số 1, LED tắt (OFF) truyền số LED chuyển trạng thái bật/tắt nhanh, mức nano giây, mắt người không cảm nhận Mỗi lần bật tắt thu tín hiệu nằm đèn LED ghi nhận chuyển đổi thành liệu số Trên sơ đồ khối hình sau ta nhận thấy: Hình Truyền nhận liệu ánh sáng LED Thông tin Internet Tần số LED nhanh mắt người không nhận thấy Khuếch đại & Xử lý Data thu Hình Q trình cơng nghệ Li - Fi 22 Ánh sáng & sống Tại đầu phát (1) tín hiệu từ Internet chuyển tới driver LED làm thay đổi cường độ sang đèn.Vì điều diễn nhanh nên mắt người không nhận thấy thay đổi trạng thái đèn Tại thu (2) tín hiệu ánh sang photo detector tiếp nhận, khuếch đại xử lý sau chuyển thành tín hiệu điện đầu vào máy tính Các tính Li-Fi Tốcđộ: Li-Fi truyền ánh sáng có tốc độ 100 tỷ bít giây (Gbps) WiFi hệ 5G nhỏ Gbps, dải thơng rộng An ninh: Do tín hiệu Li-Fi ánh sang nhìn thấy khơng thể xun qua tường Đây nhược điểm ưu điểm bảo CHÀO MỪNG HỘI NGHỊ KHCNCS TOÀN QUỐC HỘI CSVN (13-14/6/2022) mật, loại bỏ mối đe dọa liệu bị công từ xa Giải pháp phù hợp cho hoạt động liên quan đến nghiên cứu, quốc phòng, ngân hàng, hệ thống an ninh… Hiệu lượng: Tiêu thụ lượng giảm thiểu thông qua việc sử dụng đèn LED, việc truyền tải liệu Li-Fi địi hỏi cơng STT suất thêm vào khơng đáng kể An toàn – giải pháp thay cho sóng radio: Các bước song ánh sang nhìn thấy nói chung vô hại người Li-Fi biết giải pháp thay cho song radio môi trường nhạy cảm bệnh viện, trung tâm y tế, số sở công nghiệp nguy hiểm hầm mỏ, hóa chất, lị phản ứng hạt Thơngsố nhân… Mật độ liệu: Ánh sáng Li-Fi cung cấp tốc độ tương tự lớn điểm truy cập Wi-Fi Vì khu vực, Li-Fi cung cấp 10x hay 100x hay 1000x lớn công suất mạngWi-Fi, nghĩa Mbps cho mét vng So sánh tính Li-Fi Wi-Fi Li-Fi Wi-Fi Tốc độ truyền liệu Trên Gbps 150 Mbps Phương thức truyền Ánh sáng Sóng radio RF Băng thơng Rộng quang phổ ánh sáng Thấ phơn nhiều so với bang thơng nhìn thấy lớn 10.000 lần so Li-Fi với phổ sóng radio Giá thành mạng Rẻ so với Wi-Fi miễn phí bang thơng sử dụng ánh sáng Đắt sử dụng sóng Radio đểt ruyền tin Kết nối Điểm - điểm Điểm – Điểm Giá thành đầu thu Đắt Rẻ Tần số hoạtđộng 1.000Thz 2.4Ghz Ảnh hưởng nhiễu Không bị nhiễu điện từ chịu tác động nhiễu nguồn sáng khác Chịu ảnh hưởng nhiễu điện từ Các ứng dụng Li-Fi Li-Fi hệ thống kết nối khơng dây ánh sáng hồn tồn bổ sung cho kết nối Wi-Fi nhằm khắc phục nhược điểm Có thể liệt kê ứng dụng Li-Fi sau: Kết nối khơng dây cho văn phịng thiết bị di động nghe nhìn (hình 3): Hình Kết nối Li-Fi cho văn phòng Ánh sáng & sống 23 CHÀO MỪNG HỘI NGHỊ KHCNCS TOÀN QUỐC HỘI CSVN (13-14/6/2022) Kết nối Internet Li-Fi sử dụng an tồn máy bay, Li-Fi sử dụng để giảm trọng lượng hệ thống cáp thêm tính linh hoạt để bố trí chỗ ngồi khoang hành khách máy bay có đèn LED triển khai Trong chuyến bay hệ thống hỗ trợ tích hợp với thiết bị di động hành khách (hình 4) ĐỐI VỚI PHI CƠNG : Li-Fi an tồn khơng gây nhiễu ảnh hưởng tới điện tử điều khiển máy bay cơng cộng sử dụng để cung cấp điểm sáng Li-Fi thơng tin, sở hạ tầng cảm biến sử dụng để giám sát điều khiển ánh sáng cho hệ thống chiếu sáng thơng minh (hình 6) ĐỐI VỚI TIẾP VIÊN : LED chiếu sáng chung khoang hành khách Hình Li-Fi sử dụng điều khiển chiếu sáng công cộng ĐỐI VỚI HÀNH KHÁCH : sử dụng thiết bị điện tử nghe nhìn : Laptop, Game , Smartphone Li-Fi cung cấp đường truyền bổ sung cho mạng di động có sẵn nhằm giảm tải bang thơng, tránh xảy tượng tắc nghẽn mạng (hình 7) Hình Kết nối thiết bị nghe nhìn cho hành khách Airbus Trong bệnh viện Li-Fi không gây nhiễu điện từ khơng ảnh hưởng đến thiết bị điện tử y tế dùng sóng radio robot mổ, laser Những thiết bị Li-Fi không bị hạn chế tần số sử dụng (hình 5) Hình7.Mơ hình ứng dụng Li-Fi mạng di động Hình 5a Li-Fi sử dụng bệnh viện Liên lạc Li-Fi thực ngầm nước, hấp thụ tín hiệu mạnh nước nên song radio không sử dụng được.Đèn LED nước giúp thợ lặn nhận thông tin từ Internet, Li-Fi cung cấp giải pháp chothơng tin liên lạc tầm ngắn Hình 5b Li-Fi sử dụng nước Các đèn LED công cộng (đèn đường, đèn hiệu giao thông, đèn bảng hiệu…) trở thành nguồn cung cấp thơng tin cho thiết bị di động Nguồn sáng LED 24 Ánh sáng & sống Li-Fi có khả cung cấp, thay an tồn cho tần số vơ tuyến, thơng tin liên lạc môi trường dễ cháy nổ hầm lị,nhà máy hóa dầu, nhà máy điện hạt nhân, thiết bị an ninh ngân hàng Tương lai cho Li-Fi Cơng nghệ Li-Fi dựa tín hiệu ánh sáng đèn LED cho việc truyền liệu nhờ ánh sáng Ngoài ra, tốc độ internet Li-Fi cao bạn tải phi mảnh, trò chơi, âm nhạc… vài phút với giúp đỡ công nghệ Bạn cần đứng nguồn sang lướt internet Nhưng phải đèn LED? Tất có liên quan đến tốc độ Đèn huỳnh quang đèn dây tóc bình thường qc hậm Chúng khơng thể chớp tắt tốc độ nano giây LED Chi phí tuổi thọ bóng LED cao so với loại nguồn sáng khác Trong tương lai không xa khả Li-Fi thay bổ sung cho công nghệ không dây sử dụng song radio hồn tồn tính ứng dụng cao vào sống sinh hoạt hang ngày sản xuất, dịch vụ… Chưa dừng lại đó, đường truyền tín hiệu Li-Fi hồn tồn miễn phí Trong đó, việc sử dụng bang tần song radio thường phải đợi trình cấp phép lâu dài từ quan chức năng, hang viễn thông cần nhiều tiền cho quy trình Một số nhà khoa học dự đốn ngành cơng nghiệp Li-Fi đạt 75tỉ USD vào năm 2023 Pgs LÊ VĂN DOANH Trung tâm R&D Rạng Đông ... sánh tính Li- Fi Wi -Fi Li- Fi Wi -Fi Tốc độ truyền li? ??u Trên Gbps 150 Mbps Phương thức truyền Ánh sáng Sóng radio RF Băng thông Rộng quang phổ ánh sáng Thấ phơn nhiều so với bang thông nhìn thấy lớn... độ li? ??u: Ánh sáng Li- Fi cung cấp tốc độ tương tự lớn điểm truy cập Wi -Fi Vì khu vực, Li- Fi cung cấp 10x hay 100x hay 1000x lớn công suất mạngWi -Fi, nghĩa Mbps cho mét vuông So sánh tính Li- Fi. .. thiết bị an ninh ngân hàng Tương lai cho Li- Fi Cơng nghệ Li- Fi dựa tín hiệu ánh sáng đèn LED cho việc truyền li? ??u nhờ ánh sáng Ngoài ra, tốc độ internet Li- Fi cao bạn tải phi mảnh, trị chơi, âm