نسل بعدی ارتباطات؛ «لای‌فای» ۱۰۰ برابر از «وای‌فای» سریع‌تر است

برای درک بهتر این سرعت، تصور کنید که می‌توانید یک سریال ۱۰۰ قسمتی را در یک ثانیه دانلود کنیدایندیپندنت فارسی: آیا تاکنون فکر کرده‌اید که اگر توماس ادیسون و نیکولا تسلا تصمیم بگیرند با هم یک مهمانی برگزار کنند، چه اتفاقی می‌افتد؟ نیازی به حدس زدن نیست؛ پاسخ از قبل آماده شده است و Li-Fi نام دارد.

فناوری Li-Fi یا «Light Fidelity» که افسانه نیست و واقعیت دارد، مانند فرزند پرانرژی لامپ و وای‌فای است که نور را از یکی، و اتصال را از دیگری می‌گیرد. این فناوری جدید از ترکیب مبتکرانه نور و انتقال داده پدید آمده است.

لای‌فای چیست؟

لای‌فای یک سیستم ارتباطی است که به جای امواج رادیویی، از نور برای انتقال داده‌ها استفاده می‌کند. شبکه لای‌فای از لامپ‌های ال‌ای‌دی مادون‌قرمز برای انتقال و دریافت داده‌ها استفاده می‌کند و برای ایجاد سیگنال دیجیتالی که اطلاعات را بین دستگاه‌های مختلف شبکه جابه‌جا می‌کنند، از مدولاسیون‌هایی در شدت نور بهره می‌گیرد . لای‌فای می‌تواند از وای‌فای بسیار سریع‌تر باشد، زیرا برخلاف وای‌فای که بر امواج رادیویی متکی است، از امواج نور برای انتقال داده‌ها استفاده می‌کند که سرعت آن تا ۱۰۰ برابر بیشتر است. Li-Fi که موسسه مهندسان برق و الکترونیک (IEEE) آن را ثبت کرده است، قرار است انقلابی در ارتباطات داده با سرعت بالا ایجاد کند.

دکتر هارالد هاس و تیمش در دانشگاه ادینبورگ در ۲۰۲۲  روی پروژه‌ای به نام شبکه‌های نوری بی‌سیم کار می‌کردند. در آن زمان آن‌ها عمدتا بر استفاده از لیزر برای انتقال داده‌ها متمرکز بودند، اما زود متوجه شدند که ال‌ای‌دی‌ها نیز می‌توانند برای این منظور استفاده شوند.

مزایای لای‌فای چیست؟

فناوری لای‌فای از قدرت لامپ‌های ال‌ای‌دی موجود برای تسهیل انتقال داده استفاده می‌کند و این کار را می‌تواند با سرعت شگفت‌انگیز حداکثر ۲۲۴ گیگابایت در ثانیه انجام دهد. برای درک بهتر این سرعت، تصور کنید که می‌توانید یک سریال ۱۰۰ قسمتی را در یک ثانیه دانلود کنید.

 «نرخ داده منطقه‌ای» شبکه لای‌فای می‌تواند هزار برابر از نرخ داده منطقه‌ای شبکه وای‌فای بیشتر باشد. نرخ داده منطقه، به کل مقدار داده‌ای گفته می‌شود که یک شبکه در یک منطقه خاص، می‌تواند در یک زمان معین منتقل کند. این سرعت، مبنای اندازه‌گیری ظرفیت شبکه است و معمولا بر حسب بیت در ثانیه بر متر مربع  بیان می‌شود.

در فضای فیزیکی مشابهی، لای‌فای از نظر تئوری می‌تواند هزار برابر بیشتر از وای‌فای داده در هر لحظه انتقال دهد. دلیل این تفاوت چشمگیر، نحوه عملکرد این دو فناوری است. وای‌فای از امواج رادیویی برای انتقال داده‌ها استفاده می‌کند که ظرفیت محدودی دارد، اما لای‌فای از امواج نور (به ویژه نور مرئی، مادون‌قرمز و فرابنفش) استفاده می‌کند. طیف امواج نور حدود ۱۰ هزار برابر بزرگ‌تر از کل طیف فرکانس رادیویی است و با ارائه «خط‌های» بیشتری برای انتقال داده‌ها، نرخ داده بسیار بالاتری در دسترس قرار می‌دهد. بر فرض، اگر در اتاقی با استفاده از لا‌ی‌فای باشید، زمان لازم برای کل داده‌ای که می‌توان به همه دستگاه‌های موجود در آن اتاق تحویل داد، بسیار کمتر از زمانی است که فناوری وای‌فای برای انتقال همان میزان داده نیاز دارد. با لای‌فای می‌توانید دستگاه‌های بیشتری داشته باشید که هریک داده‌های بیشتری را سریع‌تر دریافت می‌کنند، بدون اینکه باعث تداخل یا کاهش سرعت شبکه شوند.

 یکی از مزایای لای‌فای، مقاومت چشمگیر آن در برابر تداخل است. برخلاف فناوری‌های مبتنی بر فرکانس رادیویی، لای‌فای تحت تاثیر عوامل خارجی قرار نمی‌گیرد و اتصال سریع و پایدار را تضمین می‌کند. در واقع، عملکرد لای‌فای با افزایش نور محیط در یک اتاق بهبود می‌یابد و دلیل آن هم عملکرد آن در طیفی است که ۱۰ هزار برابر بزرگ‌تر از امواج رادیویی است که پهنای باند بالاتر و کاهش تراکم را ممکن می‌کند.

تاخیر (Latency) و ناپایداری تاخیر (Jitter) نیز دو مولفه دیگری است که در لای‌فای بهبود یافته‌اند. این ویژگی باعث می‌شود که داده‌ها سریع‌تر جابه‌جا شوند و می‌تواند برای فعالیت‌های در لحظه، مانند بازی آنلاین یا کنفرانس ویدیوی، گزینه بهتری باشد. خطرات پارازیت نیز در لای‌فای کاهش یافته است، زیرا نور نمی‌تواند به دیوارها نفوذ کند و بنابراین، مهاجم بالقوه باید در همان مکان باشد تا بتواند سیگنال را دستکاری کند.

معایب لای‌فای چیست؟

امواج رادیویی که برای انتقال داده در وای فای استفاده می‌شوند، تا حد مشخصی از قابلیت گذر از دیوارها و سایر موانع برخوردارند؛ به این معنی که حتی اگر روتر وای‌فای و دستگاه شما در اتاق‌های مختلف باشند، می‌توانند به یکدیگر متصل شوند. اما لای‌فای از امواج نور برای انتقال داده‌ها استفاده می‌کند و امواج نور در مقایسه با امواج رادیویی، از قابلیت چندانی برای نفوذ به موانع جامد برخوردار نیستند. به همین دلیل، برای بهره‌وری مناسب، لای‌فای به یک خط دید مستقیم بین فرستنده (منبع نور) و گیرنده (دستگاه شما) نیاز دارد. از این رو، ایده استفاده از وسایل روشنایی مجهز به لای‌فای در سقف خانه در معرض توجه قرار گرفته است که یک خط دید گسترده و مستقیم برای اکثر مکان‌های داخل خانه فراهم می‌کند و منطقه‌ای را که شبکه لای‌فای می‌تواند به طرز موثر پوشش دهد، به حداکثر می‌رساند.

در این وضعیت احتمالی، داده‌ها می‌توانند از طریق زیرساخت خط برق موجود به خانه تحویل داده شوند و از آنجا به چراغ‌های مجهز به  لای‌فای در سقف منتقل می‌شوند. این وسایل سپس داده‌ها را به صورت بی‌سیم در دستگاه‌های شما پخش می‌کنند. اگرچه در قیاس با اتصالات وای‌فای، این شیوه ممکن است عیب محسوب شود، از طرفی هم مزیت است، به این دلیل که امنیت اتصالات بالاتر می‌رود و اتصال فقط در یک حیطه فیزیکی مشخص ممکن است، مگر اینکه از طریق یک پنجره یا چیزی مشابه، نشتی رخ دهد. مشکل دیگر شبکه لای‌فای، برد کم آن در قیاس با وای‌فای است. حداکثر برد شبکه‌های لای‌فای حدود ۱۰ متر است. اما برد وای‌فای، بسته به استاندارد آن، بین ۳۰ تا ۹۰ متر است.

لای‌فای همچنین هنوز با هیچ سخت‌افزار موجود مبتنی بر وای‌فای سازگار نیست، بنابراین، اگر می‌خواهید از شبکه لای‌فای به جای، یا در کنار شبکه فعلی خود استفاده کنید، به سخت‌افزار کاملا جدیدی نیاز خواهید داشت. بدتر از آن، عملا هنوز هیچ دستگاهی که از آن پشتیبانی کند، وجود ندارد. پیش‌بینی می‌شود که در سال‌های آینده روترهای سازگار با وای‌فای و لای‌فای تولید شوند که بتوانند برای عملکرد بهتر، همزمان از هر دو سیستم استفاده کنند.

توجه به این نکته مهم است که قرار نیست این فناوری جدید کاملا جایگزین وای‌فای شود، بلکه به مثابه فناوری مکمل عمل می‌کند. همزیستی این دو، فرصت‌های جدیدی برای اتصال یکپارچه پدید می‌آورد و به هر یک از آن‌ها امکان می‌دهد که بر اساس نیازهای خاص و محدودیت‌های محیطی به‌کار‌گرفته شوند.