Найти тему
NagNews

Технология Li-Fi: преимущества и недостатки

Оглавление

Li-Fi (Light Fidelity) - это двунаправленная высокоскоростная беспроводная коммуникационная технология. Термин был придуман Харальдом Хаасом. Данный вид передачи данных использует видимый свет в открытом пространстве без волновода, как канал связи (в отличие от радиоволн в Wi-Fi). Таким образом Li-Fi принадлежит к технологиям VLC. Взято из wiki.

Li-Fi представляет новую технологию передачи данных, которая должна обеспечить в сто раз большую скорость передачи данных, чем Wi-Fi. Технология Li-Fi должна кардинально изменить бизнес в будущем, создав основу для многомиллиардной индустрии уже к 2022 году. На текущий момент ведутся работы по достижению скорости по Li-Fi технологии в 1 Гбит/с и выше. Это позволит значительно превзойти показатели существующего сверхбыстрого широкополосного доступа. На данный момент Li-Fi только развивается, однако уже многие компании намерены инвестировать в нее. В ближайшем будущем она может найти широкое применение, максимально заменив Wi-Fi. Планируется, что через несколько лет начнется широкомасштабное коммерческое использование данной технологии.

Оператор O2 начал тестировать Li-Fi

Британский оператор O2 в рамках новой серии тестов опробует передачу данных с помощью технологии Li-Fi. Для организации связи будет использоваться оборудование от компании pureLiFi.

В рамках программы тестирования специалисты O2 установили в "Исследовательской комнате" (Explore Room) штаб-квартиры в городе Слау (Беркшир, Великобритания) систему LiFi-XC, состоящую из девяти светодиодных ламп с поддержкой Li-Fi.

Оборудование позволяет обеспечивать высокоскоростную беспроводную двунаправленную связь от точки доступа к Li-Fi станции. Скорость передачи данных от каждой лампы для этой системы составляет 43 Мбит/с (суммарная скорость на одну комнату – 378 Мбит/с). Приемники работают через USB на устройствах с ОС Windows 10, Window 7, Linux и Mac OS.


Точка доступа LiFi-XC Access Point и станция LiFi-XC Station
Точка доступа LiFi-XC Access Point и станция LiFi-XC Station

Система Li-Fi рассматривается в качестве серьёзного конкурента Wi-Fi, по крайней мере, в некоторых сферах. Из-за этого оператор O2 включил технологию в завершающий цикл тестов перед внедрением 5G:

"Наши тесты Li-Fi показывают, как вы можете по-новому предоставить клиентам высокоскоростное подключение, и это еще один пример того, как мы проверяем перспективность нашей сети на пути к 5G в Великобритании".

Схема передачи данных
Схема передачи данных

Представитель компании-партнера O2, генеральный директор pureLiFi Алистер Бэнхэм отмечает следующие преимущества технологии: 

"С распространением устройств интернета вещей и постоянным ростом числа мобильных пользователей потребность в спектре находится под увеличивающимся давлением. Технология LiFi способна открыть беспрецедентную пропускную способность, и мы рады, что O2 выбрала pureLiFi в партнеры для изучения этого огромного потенциала. O2 находится на переднем крае лидерских технологий по предоставлению реальных решений для 5G и мы с нетерпением ожидаем совместной работы с ними для достижения нашей общей цели".

Тур де Франс будет с Li-Fi и 5G

Тур де Франс – это полигон для отработки новых телекоммуникационных решений в нестандартных условиях. В будущем оператор Orange для обслуживания велогонки обещает внедрить Li-Fi и 5G.

В воскресенье на Елисейских полях в Париже финишировала самая популярная веломногодневка в мире профессионального велоспорта и третье по популярности соревнование в мире – Тур де Франс. В этот раз гонщики стартовали с острова Нуармутье и за 21 гоночный день преодолели 3351 км по западу и северу Франции, а также по Альпам и Пиренеям.


Маршрут Тур де Франс 2018
Маршрут Тур де Франс 2018

Все это время гонку сопровождала группа из 40 техников из компании Orange, которые обеспечивали радиосвязь, доступ в интернет, передачу теле-картинки и другие коммуникационные возможности. В отличие от других соревнований, гранд-туры (кроме Тур де Франс, это итальянская Джиро д’Италия и испанская Вуэльта) требуют иного подхода к организации связи. 


Вертолет со съемочной группой
Вертолет со съемочной группой

Работа мото-оператора
Работа мото-оператора

Помимо действительно мобильности и большой суммарной протяженности гонки (длина каждого этапа около 200 км, средняя скорость – около 40 км/ч с максимумом под 100 км/ч), сложности касаются и неочевидных для зрителя моментов. Например, во время гонки работает так называемый радио-тур, который обеспечивает радиосвязь между двумя сотнями гонщиков и "техничками" (автомобилями сопровождения каждой из 22 команд), а также с руководством и персоналом гонки. Кроме того, должна поддерживаться постоянная передача данных с датчиков на велосипедах, а также телекартинки с мотоциклов и вертолетов. 


Финиш 12 этапа на горе Alpe d"Huez
Финиш 12 этапа на горе Alpe d"Huez

На горных этапах связь необходимо обеспечивать в условиях высокогорья (около 2000 км) и большого скопления людей (то есть, высокой нагрузки на существующую сеть – на "королевских" этапах по обочинам дороги присутствует свыше 100 тысяч зрителей, которые, естественно, готовы снимать на свои смартфоны и стримить в интернет). При этом существуют и форс-мажоры:  

"У нас часто происходят непредвиденные ситуации. Два года назад руководство Тура на этапе до горы Ventoux решило, что из-за ужасных ветровых условий финиш нужно сдвинуть на 8 километров от запланированной точки".

Когда не было ТВ и смартфонов: вершина Mont Ventoux, 1958 год
Когда не было ТВ и смартфонов: вершина Mont Ventoux, 1958 год

Команда, которая обеспечивает связь на этапах, включает 40 техников на месте и 450 человек, работающих в удаленном режиме. Одна часть персонала находится в медиа-зоне на старте гонки, другая – в промежуточной точке, а два грузовика припаркованы в технической зоне на финише. Для транспортировки 12 тонн оборудования и 25 километров кабелей, необходимых для реализации коммуникационных решений, используются три грузовика.


Грузовик с оборудованием в технической зоне
Грузовик с оборудованием в технической зоне

Группа располагает 6 мини-АТС (Private Automatic Branch Exchange) для организации каналов связи, 3 платформами ISAM full Giga Ethernet для подключения к интернет-линиям ADSL и SDSL, оборудованием для развертывания 8 Wi-Fi сетей, а также 100 стационарными терминалами для пресс-центра.


Начинка грузовика Orange
Начинка грузовика Orange

По словам технического директора Orange Events Анри Терро, Тур де Франс - настоящий стимул для инноваций в телекоммуникациях. Событие требует от техников адаптации к изменяющимся условиям и постоянного усовершенствования технологий. 

"Три года назад для горных этапов мы внедрили системы беспроводной передачи данных, чтобы не прокладывать 30 или 40 километров оптоволокна между долиной и горой. Мы используем большие антенны от двух производителей: Alcatel Lucent в Альпах и Huawei в Пиренеях… В следующем году мы планируем перейти с Gigabit Ethernet на 10 Gigabit Ethernet".

В будущем компания планирует внедрять на Тур де Франс технологии Li-Fi и 5G. 


Антенные комплексы для беспроводной передачи данных
Антенные комплексы для беспроводной передачи данных

Кроме финансовых аспектов сотрудничества, Orange выигрывает от участия в Туре, расширяя покрытие на протяжении всей гонки. На каждом этапе инфраструктура уплотняется или даже заново создается, если это необходимо. 

"В рамках Тура в муниципалитете Сарзо (департамент Морбиан) мы бесплатно провели оптику в две школы и в ратушу. В этом году мы также установили на всем маршруте более 300 комплектов 4G-оборудования".

Морская пехота тестирует Li-Fi

Корпус морской пехоты США протестирует возможности технологии Li-Fi для своих мобильных командных центров, предполагая, что связь с использованием видимого света может уменьшить объёмы развёртываемого оборудования и кабельных систем, а заодно и снизит радиозаметность пунктов управления. Последний момент особенно  важен при столкновении с такими противниками, как Россия, в арсенале которой имеется оружие, способное наводить ракеты и снаряды по радиоследу. 

У технологии Li-Fi есть преимущества и недостатки, осталось разобраться, можно ли использовать её сильные стороны, уменьшив влияние слабых. Поскольку речь идёт о видимом свете без использования световодов, дальность и помехозащищённость этого вида связи невелика, но, вместе с тем, это дёшево, не требует лицензирования и выделения радиодиапазона, может легко использоваться вблизи чувствительной аппаратуры, а также проще и мобильнее.

Ожидается, что результаты экспериментов будут обнародованы не позднее сентября 2020 года. Причём, не исключено, что в случае их успешности, Li-Fi может быть использован и в повседневной военной жизни в обычных офисах. 

BMW управляет роботом через Li-Fi

Компания BMW испытала технологию Li-Fi в производственных условиях. Через сеть осуществлялось управление роботом-сварщиком.

Работы проводились в рамках трехлетнего проекта OWICELLS, реализуемого за деньги Федерального министерства образования и научных исследований (BMBF), которое направило на эти цели 1,6 млн. евро. Команда разработчиков состояла из сотрудников компаний BMW, evopro и Osram, а также представителей Мюнхенского университета прикладных наук и Fraunhofer HHI.


Гигабитный VLC-модуль от Fraunhofer HHI
Гигабитный VLC-модуль от Fraunhofer HHI

Исследователи изучали перспективы использования мобильных роботов и инструментов, которые работают в сети с элементами искусственного интеллекта. При этом для передачи данных применялась технология Li-Fi, которая требует обеспечения прямой видимости, зато не испытывает помех со стороны различных РЭС.


Условия и оборудование для проведения эксперимента
Условия и оборудование для проведения эксперимента
"Li-Fi может снять нагрузку с плотного спектра Wi-Fi и обеспечить бесперебойную беспроводную передачу данных для промышленного IoT. Li-Fi надежно работает, когда производятся типичные промышленные работы, например, точечная сварка, сопровождаемая вспышками света".

Условия и оборудование для проведения эксперимента
Условия и оборудование для проведения эксперимента

В ходе заключительной презентации на заводе BMW в Мюнхене были продемонстрированы возможности использования Li-Fi связи для управления мобильным роботом в производственном помещении размером 5х5 м. Робот смог сварить, переместить и проверить качество сборки деталей. Данные в сети передавались и принимались одновременно несколькими светодиодами и несколькими фотодиодами. Система способна обеспечивать передачу данных на скоростях до 100 Мбит/с и задержкой 5 миллисекунд.

"Решение Li-Fi совместно с технологией MIMO обеспечивает надежную мобильную связь на производстве с сохранением низкой задержки".