tìm hiểu công nghệ mới công nghệ li fi

Đồ án Li-fi Đồ án 5: Tìm hiểu cơng nghệ Công nghệ: Li-fi 1|Page Đồ án Li-fi I Tổng quan công nghệ Li-fi: Khái niệm: Li-fi (Light Fidelity) công nghệ sử dụng ánh sáng khả kiến để truyền liệu quãng đường ngắn Nếu wifi sử dụng sóng vơ tuyến Li-fi mạng khơng dây sử dụng ánh sáng khả kiến 2|Page Đồ án Li-fi Lịch sử phát triển Li-fi: Với bùng nổ số lượng người dùng Internet Internet of Things, đòi hỏi cần phát triển cách truyền phát tín hiệu Năm 2011, giáo sư Harald Haas lần đầu đứng sân khấu để chia sẻ tầm nhìn ơng tương lai, nơi mà người ta cần sử dụng bóng đèn LED để thiết lập nên mạng lưới kết nối khơng dây Bài thuyết trình khai sinh chữ Li-fi (viết tắt cho Light Fidelity – tạm dịch “sự xác ánh sáng”), thuật ngữ dùng rộng rãi để mạng không dây hai chiều dựa ánh sáng khả kiến PureLiFi, công ty chuyên Li-Fi Giáo sư Haas làm trưởng phận khoa học Được sáng lập hồi năm 2012, công ty PureLiFi (trước có tên PureVLC) đơn vị tách riêng Đại học Edinburgh Tuy nhiên, thực chất nhiều nhà nghiên cứu, có Haas, bắt đầu nghiên cứu công nghệ giao tiếp ánh sáng 3|Page Đồ án Li-fi khả kiến (visible light communication - VLC) từ tận năm 2008 Kết nhiều năm nghiên cứu cho đời sản phẩm thương mại vào năm 2013, PureLiFi bán cho nhà cung cấp dịch vụ y tế Mỹ II Các kiến trúc, thành phần hệ thống Li-fi: Thành phần cấu tạo: Nhìn chung, hệ thống Lifi có thành phần 1.1 The Startion: có vai trò user device Thiết bị user device PureLi-fi đưa thị trường vào năm 2018 Thiết bị thiết kế USB, cắm vào thiết bị Laptop, PC 4|Page Đồ án Li-fi Thành phần thiết bị có Photo-detector có chức nhận liệu từ bóng đèn LED phát r, Infrared Transmitter có chức gửi liệu đến access point bòng đền LED nhỏ, chip vi xử lý bên 1.2 The Access Point: có vai trò network router Các thành phần thiết bị gồm : - Ở góc bên trái sổ cảm biến hồng ngoại (IR Window) có chức nhận liệu từ thiết bị khác - Thiết bị Ethernet port router ta thường thấy - Một Control port, có chức kiểm sốt dòng điện từ – 10 volt - Một DC port để nhận nguồn điện cho thiết bị hoạt động 5|Page Đồ án Li-fi - Một đèn LED thiết kế đặc biệt Thiết bị ngồi việc đóng vai trò thiết bị chiếu sáng bình thường, thiết kế có cổng cắm đặc biệt vào TX Driver Access Point, qua đó, tín hiệu mã hóa truyền vào đèn này, từ từ đén đến station device III Cách thức hoạt động: 6|Page Đồ án Li-fi Một hệ thống Li-fi hoạt động sau: Các bóng đèn LED điều chình để bật tắt tốc độ nhanh, nano giây Vì tốc độ nhanh vậy, nên mắt thường thấy Mỗi lần bật tắt vậy, ta hình dung đến bit Các mã nhị phân truyền dạng ánh sáng cách gửi trạng thái bật đèn tắt đèn đến điểm đích, vòng nano giây (10−9 or 1/1,000,000,000 s) Hai trạng thái bật tắt tương đương với số hệ nhị phân Chính thế, dùng để truyền liệu Vậy liệu đâu? Nó từ Access point, bên đề cập, đèn LED kết nối với Access Point qua cỗng TX Driver Các tín hiệu nhận diện Photo Detector end devices để convert lại thành tín hiệu điện mang liệu 7|Page Đồ án Li-fi Chắc chắn bóng đèn Li-Fi cần phải trì nguồn điện để chạy, nhiên bóng chỉnh độ sáng xuống mức cực thấp mà mắt khơng nhìn thấy việc truyền tải tín hiệu diễn Ta thấy cấu tạo hệ thống Li-fi cho phép Access Point The Station gửi liệu bóng đèn LED tích hợp bên nhận liệu qua phận PhotoDetector IV Ứng dụng Li-fi: Lifi bệnh viện: Trong bệnh viện Li-Fi khơng gây nhiễu điện từ khơng sử dụng sóng radio khơng gây nhiễu cho thiết bị dùng sóng radio Những thiết bị Li-Fi không bị hạn chế giấy phép sử dụng tần số Lifi máy bay: 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 8|Page Đồ án Li-fi khoang hành khách máy bay có đèn LED triển khai Trong chuyến bay giải trí hệ thống hỗ trợ tích hợp với thiết bị di động hành khách Lifi nhà văn phòng: Các thiết bị di động như: máy tính xách tay, máy tính bảng, điện thoại di động thơng minh…có thể kết nối sử dụng trực tiếp Li-Fi giúp đảm bảo liên kết phạm vi ngắn việc truyền tải liệu với tốc độ cao tính bảo mật tốt đặc biệt khơng bị tắc nghẽn 9|Page Đồ án Li-fi Lifi nơi công cộng: Mọi đèn LED nơi công cộng (đèn đường, đèn hiệu giao thơng, đèn bảng hiệu…) trở thành nguồn cung cấp thông tin cho thiết bị di động Bất kỳ ánh sáng cá nhân công cộng sử dụng để cung cấp nguồn sáng Li-Fi thông tin liên lạc tương tự, sở hạ tầng cảm biến sử dụng để giám sát kiểm soát ánh sáng liệu cho hệ thống chiếu sáng thông minh Lifi nước: Liên lạc Li-Fi thực nước, hấp thụ tín hiệu mạnh nước nơi mà sóng vơ tuyến có dải thơng thấp(nước hấp thụ lượng sóng radio),đèn LED đặt nước giúp thợ lặn nhận thơng tin từ Internet, LiFi cung cấp giải pháp cho thông tin liên lạc tầm ngắn 10 | P a g e Đồ án 11 | P a g e Li-fi Đồ án Li-fi V Ưu điểm nhược điểm lifi: Ưu điểm: Tốc độ: Lifi cung cấp tốc độ nhanh khoảng 100 lần so với tốc độ wifi Tốc độ nhanh đồng nghĩa với việc dịch vụ internet chất lượng Tính bảo mật: Khơng sóng radio mà Wifi sử dụng, có tính xun thấu, bị lấy cắp thiết bị chuyên dụng, Lifi sử dụng ánh sáng khả kiến, khơng có khả xun thấu nên có ta có tín hiệu liệu, hàng xóm xin đểu hay truy cập lifi ta Tính hiệu quả: Vì tích hợp ánh sáng tín hiệu mạng nên giảm chi phí điện, diện tích phần cứng… Tính có sẵn: Có thể thấy xung quanh người có ánh sáng, tưởng tượng nguồn sáng Access point, ta có nhiều nguồn phát lifi 12 | P a g e Đồ án Li-fi Nhược điểm: Thương mại: Vì cơng nghệ nên phần cứng đặc biệt Lifi chưa phổ biến rộng rãi thị trường => Giá thành cao, khó tìm kiếm Hạn chế kích thước : Lifi thường sử dụng kích thước ngắn bắt buộc phải có nguồn sáng, nên nhiều gặp khó khăn di chuyển Vấn đề ánh sáng: Vì lifi sử dụng ánh sáng khả kiến nên ánh sáng mặt trời gây nhiễu sóng, chí làm ngưng kết nối Lifi Tuy nhiên, hạn chế nói PureLi-fi đề cập có giải pháp giải thời gian sớm, rõ ràng nhược điểm Lifi so sánh với ưu điểm mà mang lại 13 | P a g e Đồ án Li-fi IV: Xu hướng phát triển tương lai Lifi: Theo thống kê tổ tổ chức lượng, năm 2020 có khoảng 80 tỉ thiết bị IoT = 10 lần dân số giới Sự bùng nổ IoT số lượng người dùng thiết bị điện tử làm cho khả cung cấp tín hiệu Wifi khơng thể đáp ứng đủ cách tốt Chính vậy, Lifi cơng nghệ tốt để thay Và việc sử dụng lương chiếu sáng cho thiết bị truyền phát internet tiêu tốn nhiều tiền bạc cải người, hệ 4.0 nay, việc tích hợp điều làm tương lai lưa chọn tất yếu để giái vấn đề Chưa dừng lại đó, đường truyền tín hiệu Li-Fi hồn tồn miễn phí Khơng tính tiền ánh sáng Trong đó, việc sử dụng dải tần sóng radio thường phải đợi q trình cấp phép lâu dài từ quan chức năng, hãng viễn thông cần nhiều cho quy trình Một số nhà khoa học dự đốn ngành công nghiệp Li-Fi đạt tỉ USD vào năm 2018 Giáo sư Haas, người sáng lập Lifi nói “Trong tương lai khơng có 14 tỷ bóng đèn, có 14 tỷ thiết bị Li-Fi triển khai toàn giới cho tương lai hơn, xanh tươi sáng hơn” _The end _ 14 | P a g e ...Đồ án Li- fi I Tổng quan công nghệ Li- fi: Khái niệm: Li- fi (Light Fidelity) công nghệ sử dụng ánh sáng khả kiến để truyền li u quãng đường ngắn Nếu wifi sử dụng sóng vơ tuyến Li- fi mạng khơng... thông tin từ Internet, LiFi cung cấp giải pháp cho thông tin li n lạc tầm ngắn 10 | P a g e Đồ án 11 | P a g e Li- fi Đồ án Li- fi V Ưu điểm nhược điểm lifi: Ưu điểm: Tốc độ: Lifi cung cấp tốc độ nhanh... cấu tạo hệ thống Li- fi cho phép Access Point The Station gửi li u bóng đèn LED tích hợp bên nhận li u qua phận PhotoDetector IV Ứng dụng Li- fi: Lifi bệnh viện: Trong bệnh viện Li- Fi không gây nhiễu