Trong Tương Lai, Internet Sẽ Có Thể Được Kết Nối Qua Bóng Đèn

Trong tương lai, đèn LED sẽ thay thế đèn dây tóc, bởi nó tiêu thụ ít điện hơn, có tuổi thọ lâu hơn. Ngoài ra, đèn LED không chỉ được dùng để phát sáng mà còn có một số tính năng thông minh, chẳng hạn như giúp các thiết bị di động và máy tính kết nối Internet.

Thực tế, việc truyền tải dữ liệu không dây bằng ánh sáng thấy được không phải là một ý tưởng mới lạ. Alexander Graham Bell - cha đẻ của điện thoại đã từng nghĩ ra photophone - một thiết bị sử dụng một tấm kính để chuyển tiếp các rung động gây ra bởi giọng nói hay âm thanh nhờ một chùm ánh sáng. Ông xem đây là phát minh quan trọng nhất của mình.

Hiện nay, giao tiếp không dây dùng ánh sáng thấy được được gọi là Li-Fi, cũng hoạt động theo nguyên lý tương tự, điều biến nhanh mật độ của một tia sáng để mã hóa dữ liệu dưới dạng nhị phân 0 và 1. Hoạt động điều biến diễn ra rất nhanh và mắt người không thể nhìn thấy được.

Li-Fi Hơn Wi-Fi Ở Điểm Nào?

Thời đại công nghệ càng phát triển, nhu cầu truyền tải dữ liệu không dây cũng ngày càng tăng cao. Điều này đã đặt ra một áp lực rất lớn lên công nghệ Wi-Fi, vốn sử dụng các phổ tần số vô tuyến và vi sóng. Với tiềm năng tăng trưởng của các thiết bị di động hiện hay, ước đoán đến năm 2019, sẽ có hơn 10 tỷ thiết bị thực hiện hoạt động trao đổi một lượng thông tin khoảng 35 x 10^18 byte mỗi tháng.

Công nghệ không dây hiện tại không thể đáp ứng con số khổng lồ này, bởi sự tắt nghẽn tần số và sự giao thoa điện từ. Phần lớn hoạt động trao đổi diễn ra tại các khu vực công cộng trong các thành phố - nơi nhiều người dùng phải chia sẻ dung lượng giới hạn từ các bộ phát Wi-Fi hoặc các trạm phát sóng di động.

Một nguyên lý truyền thông cơ bản là, dữ liệu tối đa có thể được truyền tải tỷ lệ với băng thông tần số điện từ sẵn có. Phổ tần số vô tuyến hiện đang được sử dụng và điều biến quá mức sẽ khiến nó không còn đủ không gian để đáp ứng nhu cầu truyền tải dữ liệu tăng cao. Vì vậy, Li-Fi có tiềm năng thay thế Wi-Fi rất cao, vì phổ ánh sáng thấy được có dung lượng rất khổng lồ, và vẫn chưa được khai thác, chưa được điều biến để dùng truyền tải dữ liệu.

Các nhà nghiên cứu làm việc cho một dự án phát triển các phương thức truyền thông dùng ánh sáng thấy được – được Hội đồng nghiên cứu khoa học vật lý và kỹ thuật (EPSRC) của Anh tài trợ trình diễn – đã khám phá ra rằng, ánh sáng từ các bóng đèn LED có thể được điều biến rất nhanh với tốc độ truyền khoảng 3.5 Gb/s bằng một bóng LED xanh hoặc 1.7 Gb/s với bóng LED trắng.

Không giống như các bộ phát Wi-Fi, truyền tải quang học được bảo toàn trước các bức tường của một căn phòng, bởi ánh sáng không thể lọt qua vật cản như sóng vô tuyến. Đây là một hạn chế của công nghệ Li-Fi, nhưng nó mang lại cung cấp độ bảo mật cao.

Một loạt các nguồn sáng trên trần nhà có thể gửi các tín hiệu khác nhau đến những người dùng khác nhau. Nguồn sáng được định hướng đến người dùng mang lại năng lực truyền tải tập trung, hiệu quả hơn, mà không bị nhiễu bởi các nguồn Li-Fi gần kề.

Bên cạnh đó, Li-Fi cũng không gặp phải tình trạng giao thoa tần số vô tuyến như Wi-Fi. Nó còn có thể sử dụng hệ thống đèn LED hiện có mà không cần các hạ tầng mới.

Li-Fi Sẽ Mở Cửa Cho Internet Of Things?

Internet of Things (IoT), Đồ dùng kết nối, là một tầm nhìn đầy tham vọng về một thế giới siêu kết nối: nơi các vật thể có thể tự động giao tiếp với nhau. Thế giới trong tương lai sẽ có rất nhiều vật thể tích hợp cảm biến, vi điều khiển để kết nối với nhau. Cùng với đó, băng thông cần có để tất cả các thiết bị này giao tiếp là rất lớn. Gartner dự đoán rằng sẽ có khoảng 25 tỷ thiết bị được kết nối vào năm 2020. Và nếu phần lớn thông tin được truyền đi giữa các vật thể trong một khoảng cách gần, Li-Fi sẽ là một giải pháp hấp dẫn và hoàn hảo.

Nhiều công ty hiện đã bắt đầu cung cấp các sản phẩm khai thác loại hình giao tiếp qua ánh sáng thấy được. PureLiFi - một công ty tại Edinburgh - đang cung cấp giải pháp Li-1st mang lại kết nối Internet điểm đến điểm, bảo mật hơn với dung lượng 11.5 Mbps - tương đương với thế hệ Wi-Fi đầu tiên. Oledcomm – công ty đến từ Pháp – cũng đã khai thác đặc tính an toàn và không dùng tần số vô tuyến của Li-Fi, để cung cấp kết nối tại các bệnh viện.

Dù vẫn còn nhiều thách thức, những bước tiến đầu tiên đạt được đã khiến Li-Fi dần đi vào hiện thực hóa. Trong tương lai, những chiếc bóng đèn trong nhà khi được bật sáng sẽ không chỉ phát sáng, mà còn kết nối hàng loạt thiết bị trong nhà với nhau và Internet.