Эволюция гибридных сетей LiFi-WiFi: обзор

Количество устройств, требующих доступа в интернет, неуклонно растёт. Долгое время старались решить эту проблему, создавая дополнительные технологии подключения. Но сегодня уже разнобой методов обуславливает новые трудности. Более того, устаревающие диапазоны частот становятся «узким местом» в работе.

Уход от радио

Уже практически все радиодиапазоны использованы, двигаться дальше становится технически невозможно. Международная электротехническая ассоциация утвердила новый стандарт, который призван справиться с имеющимися недостатками. Предполагается вместо радиоволн применять видимый свет длиной 400–700 нанометров. Его источниками станут ЛЕД-лампы. Передавая двоичный код, они станут мерцать так часто, что эти перепады будут внешне незаметны для наблюдателя. О подобной технологии впервые заговорил ещё 12 лет назад Харальд Хаас — физик Эдинбургского университета.

Первоначальные ожидания были очень высокими. Рассчитывали, что новая технология позволит передавать сигнал с исключительными скоростями, обеспечит устойчивость трансляции даже в местах с сильным засорением радиоэфира. Однако оказалось, что стоимость оборудования очень велика, а совместимость с другой аппаратурой ограничена. Радиус действия строго лимитирован, да и обещания высокоскоростной передачи не оправдываются. Выходом стало появление гибридных сетей, в которых традиционные радиопередатчики несут основную нагрузку, а свет расшивает узкие места.

Комбинированное решение

Один из представленных недавно вариантов работает на основе стандартных чипов МИМО, совместимых со стандартом 802.11. Пока методика проявила себя только в условиях испытательных прогонов. Результаты испытаний показали уже полную стойкость к случайным помехам и даже попыткам блокировать связь. При благоприятных условиях сигналы двух диапазонов используют одновременно, увеличивая пропускную способность канала.

В лампочку добавляют всего одну микросхему. Поэтому об усложнении конструкции и росте цены говорить не приходится. Мобильные гаджеты уверенно реагируют на такой способ коммуникации, необходимости использовать дополнительные программы нет.

Ранние предшественники технологии, дальнейшие пути совершенствования

В ряде источников можно прочесть, что первым прообразом «светового интернета» стал «фотофон» Александра Белла. Однако то устройство оказалось крайне неудачным и не нашло никакого применения.

Реальный первоисточник — инфракрасная передача команд по протоколу ИрДА, которая оказалась в тени вайфая, блютуза, а затем зигби. Развернуть сетевую инфраструктуру стало возможно в результате усовершенствования светодиодов. Но многое ещё предстоит сделать. Белые светодиоды из-за особенностей люминофоров не могут нормально работать на очень короткой волне. Уменьшить время послесвечения — вот ключевая задача инженеров на ближайшую перспективу.

Принципиальные ограничения, связанные с физическими принципами, однако, обойти невозможно или крайне трудно. Добавление новых технологических решений, вероятно, снимет барьеры, но весь вопрос в цене таких инструментов. Подключение будет возможно только по прямой видимости или отражённому лучу.

Некоторые специалисты полагают, что необходимость использовать дополнительные приёмники только усложнит жизнь. Гибридные сети найдут место на практике, конечно. Но даже в самом развитом своём виде они будут иметь ограниченное использование. Очень важна разработка компактных приёмо-передающих устройств, интегрируемых в состав гаджетов, чтобы меньше отнималось свободного места. Изменить положение дел со временем, возможно, сумеют аппараты, преобразующие свет в микроволны — такие разработки уже представлены. Что касается «чистой» световой передачи, то она найдёт применение скорее в военной сфере, где безопасность важнее стоимости.