ด้วยความเฟื่องฟูของสมาร์ทโฟน อินเทอร์เน็ตของสรรพสิ่ง (IoT) ระบบอัตโนมัติในอุตสาหกรรม ระบบสมาร์ทโฮม ฯลฯ ความต้องการอินเทอร์เน็ตก็เพิ่มขึ้นแบบก้าวกระโดดเช่นกัน เทคโนโลยีได้พัฒนาไปมากจนทุกสิ่งทุกอย่างตั้งแต่ในรถยนต์ไปจนถึงตู้เย็นต้องเชื่อมต่อกับอินเทอร์เน็ต ทำให้เกิดคำถามอื่นๆ เช่น จะมีแบนด์วิดท์เพียงพอสำหรับอุปกรณ์ทั้งหมดเหล่านี้หรือไม่ ข้อมูลเหล่านี้จะปลอดภัยหรือไม่ ระบบที่มีอยู่ในปัจจุบันจะเร็วพอสำหรับข้อมูลทั้งหมดนี้หรือไม่ จะมีการเชื่อมต่อบนเครือข่ายมากเกินไปหรือไม่ คำถามทั้งหมดเหล่านี้จะได้รับคำตอบด้วยเทคโนโลยีใหม่ที่ชื่อว่าLi- Fi

LiFi คืออะไร? คำว่า Li-Fi ย่อมาจากคำว่า “Light Fidelity” เชื่อกันว่านี่คืออินเทอร์เน็ตยุคถัดไป โดยแสงจะถูกใช้เป็นสื่อกลางในการถ่ายโอนข้อมูล ใช่แล้ว คุณอ่านไม่ผิด นั่นคือแสงชนิดเดียวกับที่คุณใช้ในบ้านและสำนักงาน ซึ่งหากมีการปรับเปลี่ยนเล็กน้อยก็สามารถใช้เพื่อส่งข้อมูลไปยังอุปกรณ์ทั้งหมดที่ต้องการอินเทอร์เน็ตได้

เป็นไปได้หรือไม่ LiFi ทำงานอย่างไร คาดว่าจะเกิดขึ้นในอนาคตอันใกล้นี้หรือไม่ คำตอบสำหรับคำถามทั้งหมดเหล่านี้สามารถพบได้ในบทความนี้

เทคโนโลยีที่มีอยู่คืออะไรและเหตุใดเราจึงต้องมีการเปลี่ยนแปลง?

ตั้งแต่มีอินเทอร์เน็ตเป็นต้นมา เราใช้สื่อ RF เพื่อส่งข้อมูลจากจุดหนึ่งไปยังอีกจุดหนึ่งแบบไร้สาย สื่อ RF ใช้คลื่นวิทยุ ข้อมูลที่จะส่งจะถูกมอดูเลตเป็นคลื่นเหล่านี้ จากนั้นจึงทำการดีมอดูเลตที่ฝั่งตัวรับ เราเริ่มต้นด้วยการส่งข้อมูลไม่กี่กิโลไบต์ต่อวินาที และได้พัฒนาไปมากพอสมควร จนปัจจุบันความเร็วอินเทอร์เน็ตทั่วโลกโดยเฉลี่ยอยู่ที่ประมาณ 7.2 Mbps (เมกะไบต์ต่อวินาที) ซึ่งดูเหมือนว่าจะเพียงพอสำหรับพวกเราส่วนใหญ่ แต่เทคโนโลยีการใช้สื่อ RF เพื่อถ่ายโอนข้อมูลนี้มีข้อเสียหลายประการ เช่น

• ความต้องการอินเทอร์เน็ตมีมากเกินไปจนไม่สามารถตอบสนองได้ด้วยวิธีการปัจจุบัน ซึ่งก่อให้เกิดผลที่เรียกว่าSpectrum Crunch
• มีความต้องการแบนด์วิดท์สูงเนื่องจากต้องใช้ความเร็วเครือข่ายที่สูงขึ้น
• ตัวกลาง RF ไม่ปลอดภัยสำหรับการใช้ในโรงพยาบาล โรงไฟฟ้า เครื่องบิน ฯลฯ และสถานที่เหล่านี้จะต้องมีการเชื่อมต่ออินเทอร์เน็ตในยุคปัจจุบันด้วย
• คลื่นความถี่วิทยุไม่ปลอดภัย เนื่องจากข้อมูลของคุณอาจเล็ดลอดผ่านกำแพงและไม่สามารถเก็บเอาไว้ในพื้นที่ใดพื้นที่หนึ่งได้

ข้อเสียทั้งหมดนี้เรียกร้องให้มีเทคโนโลยีใหม่ เทคโนโลยีใหม่นี้เรียกว่าLi-Fi มาทำความเข้าใจกันว่ามันทำงานอย่างไร

Li-Fi ทำงานอย่างไร

ดังที่ได้กล่าวไว้ก่อนหน้านี้ Li-Fi ใช้แสงในการส่งข้อมูลต่างจากคลื่นวิทยุ แนวคิดนี้ได้รับการคิดขึ้นครั้งแรกโดยศาสตราจารย์ Harald Haas ในการบรรยาย TED ครั้งหนึ่งในปี 2011 คำจำกัดความของ Li-Fi สามารถให้ได้ว่า "LiFi คือการสื่อสารข้อมูลแบบสองทิศทางความเร็วสูงผ่านเครือข่ายและเคลื่อนที่โดยใช้แสง LiFi ประกอบด้วยหลอดไฟหลายดวงที่ประกอบกันเป็นเครือข่ายไร้สาย ซึ่งมอบประสบการณ์การใช้งานที่คล้ายคลึงกันอย่างมากกับ Wi-Fi ยกเว้นการใช้สเปกตรัมแสง"

ใช่แล้ว ไม่ว่าคุณจะมีหลอดไฟที่ไหน คุณก็จะสามารถเชื่อมต่ออินเทอร์เน็ตได้ แต่ที่นี่ คำว่าหลอดไฟไม่ได้หมายถึงหลอดไฟแบบไส้ธรรมดาในบ้านของเรา หลอดไฟเหล่านี้เป็นหลอดไฟ LED ที่ได้รับการดัดแปลงเป็นพิเศษซึ่งสามารถส่งข้อมูลได้ อย่างที่ทราบกันดีว่า LED เป็นอุปกรณ์เซมิคอนดักเตอร์ และเช่นเดียวกับเซมิคอนดักเตอร์ทั้งหมด LED มีคุณสมบัติในการสลับ ซึ่งคุณสมบัติในการสลับนี้ใช้เพื่อส่งข้อมูล รูปภาพด้านล่างจะอธิบายวิธีการส่งข้อมูลโดยใช้แสง

หลอดไฟ LED ทุกดวงควรได้รับพลังงานจากไดรเวอร์ LED ไดรเวอร์ LED นี้จะรับข้อมูลจากเซิร์ฟเวอร์อินเทอร์เน็ตและข้อมูลจะถูกเข้ารหัสในไดรเวอร์ จากข้อมูลที่เข้ารหัสนี้ หลอดไฟ LED จะกะพริบด้วยความเร็วสูงมากซึ่งสายตาของมนุษย์ไม่สามารถสังเกตเห็นได้ แต่เครื่องตรวจจับภาพในอีกด้านหนึ่งจะสามารถอ่านการกะพริบทั้งหมดได้และข้อมูลนี้จะถูกถอดรหัสหลังจากการขยายและการประมวลผล

การส่งข้อมูลที่นี่จะเร็วกว่า RF มาก อย่างที่เราทราบกันดีว่าแสงเดินทางได้เร็วกว่าอากาศ นั่นคือแสงเดินทางได้เร็วกว่าคลื่นวิทยุถึง 10,000 เท่า เนื่องจากคลื่นวิทยุมีความถี่เพียง 300 กิกะเฮิรตซ์ แต่แสงสามารถเดินทางได้เร็วถึง 790 เทระเฮิรตซ์

นักวิจัยจากมหาวิทยาลัยอ็อกซ์ฟอร์ดได้ทดสอบและผลักดันขีดจำกัดของ Li-Fi ให้ทำงานได้ด้วยความเร็วสูงสุด 224 Gbps เพื่อให้คุณได้เห็นภาพ ความเร็วนี้เพียงพอที่จะดาวน์โหลดภาพยนตร์ความคมชัดสูง 10 เรื่องได้ภายใน 1 วินาที บ้าเอ้ย!.. ฉันแทบรอไม่ไหวที่จะตรวจสอบว่าฉันจะสามารถดาวน์โหลดเกมได้ เร็วแค่ไหนด้วยเทคโนโลยีนี้

เทคโนโลยีการส่งข้อมูลผ่านแสงอาจดูเป็นเรื่องใหม่ แต่เราใช้มันมานานแล้ว ไม่เชื่อเหรอ? อ่านเพิ่มเติม...

ใช่ การส่งข้อมูลผ่านโฟโตไดโอดได้เกิดขึ้นมานานแล้วผ่านรีโมท IR ของเรา ทุกครั้งที่เรากดปุ่มบนรีโมททีวี ไฟ LED IR ในรีโมทจะกะพริบเร็วมาก และทีวีจะรับข้อมูลนี้แล้วถอดรหัสเพื่อรับข้อมูล อย่างไรก็ตาม วิธีเก่านี้ช้ามาก และไม่สามารถใช้ส่งข้อมูลที่มีค่าใดๆ ได้ ดังนั้น ด้วย LiFi วิธีนี้จึงซับซ้อนขึ้นโดยใช้ LED มากกว่าหนึ่งดวงและส่งกระแสข้อมูลมากกว่าหนึ่งกระแสในเวลาเดียวกัน วิธีนี้ช่วยให้ส่งข้อมูลได้มากขึ้น และสื่อสารข้อมูลได้เร็วขึ้น

เกร็ดความรู้:การใช้งานอินเทอร์เน็ตทั่วโลกกำลังเติบโตแบบก้าวกระโดด ปริมาณข้อมูลที่ใช้ในปี 2016 สูงกว่าปริมาณข้อมูลทั้งหมดที่ใช้ตั้งแต่เริ่มมีอินเทอร์เน็ต นอกจากนี้ ยังมีการคาดการณ์ว่าจะมีอุปกรณ์ที่เชื่อมต่ออินเทอร์เน็ต 20,000 ล้านเครื่องภายในสิ้นปี 2018 ในขณะที่ประชากรโลกมีเพียง 7,600 ล้านคนเท่านั้น

เราจะห่างไกลจากการเพลิดเพลินกับ Li-Fi แค่ไหน?

แนวคิดของ Li-Fi ไม่ใช่แค่แนวคิดเชิงทฤษฎีเท่านั้น ในความเป็นจริง เมื่อศาสตราจารย์ฮาราลด์ ฮาส (ผู้ก่อตั้ง Li-Fi) แนะนำแนวคิดของ Li-Fi ในวิดีโอ TED เขาสาธิตให้เห็นในทางปฏิบัติโดยสตรีมวิดีโอความคมชัดระดับ HD แบบสดไปยังหน้าจอของผู้ชมและปล่อยให้ผู้ชมตะลึงกับเทคโนโลยีนี้ นับตั้งแต่นั้นเป็นต้นมา ผู้มีสติปัญญาเฉียบแหลมหลายคนได้เริ่มมีส่วนสนับสนุนและพัฒนาแนวคิดของ Li-Fi ในปัจจุบันมีบริษัทต่างๆ เช่นPure LiFi ที่พร้อมเสนอบริการ Li-Fi สำหรับบ้านหรือสำนักงานของคุณผ่านดองเกิล Li-Fi ซึ่งสามารถเสียบเข้ากับ USB ของแล็ปท็อปของคุณและอ่านข้อมูลจากไฟที่รองรับ Li-Fi ได้ ดังนั้น เราจึงไม่ไกลจากการใช้โคมไฟอ่านหนังสือของเรา ไม่เพียงแต่เพื่อส่องสว่างโต๊ะทำงานของเราเท่านั้น แต่ยังเพื่อเชื่อมต่ออินเทอร์เน็ตอีกด้วย

สร้าง Li-Fi ของคุณเอง

หวังว่าบทความนี้จะช่วยให้คุณเข้าใจว่าLi-Fi คืออะไรและจะปฏิวัติวงการได้ขนาดไหนแต่ถ้าคุณอยากเรียนรู้เกี่ยวกับ Li-Fi มากขึ้น ก็ลองสร้างมันขึ้นมาเองดูสิ มีคำพูดที่โด่งดังมากของ Richard Feynman ที่ว่า “ สิ่งที่ฉันสร้างไม่ได้ ฉันไม่เข้าใจ” ซึ่งเป็นคำพูดโปรดของฉันเป็นการส่วนตัว ดังนั้นโปรดแจ้งให้เราทราบหากเราสามารถสร้าง Li-Fi ขนาดเล็กด้วยตัวเองเพื่อส่งสัญญาณเสียงจากจุดหนึ่งไปยังอีกจุดหนึ่ง

ก่อนที่เราจะเริ่มต้น ขอให้เราอธิบายให้เข้าใจง่ายๆ ว่าเราไม่ใช่คนแรกที่ลองทำ มีคนทำมาแล้ว ดังนั้นมันจึงไม่ใช่กระบวนการที่ซับซ้อน เราเพียงแค่ต้องมีส่วนของตัวเข้ารหัสและตัวถอดรหัสเพื่อส่งและรับสัญญาณผ่านแสง ในด้านตัวรับ เราสามารถใช้ทรานซิสเตอร์เพื่อทำให้ไฟ LED กะพริบสำหรับสัญญาณเสียงอินพุต การกะพริบนี้จะไม่สามารถมองเห็นได้ด้วยตาเปล่าเนื่องจากความถี่สูง แต่เมื่อเราใช้แผงโซลาร์เซลล์และวิเคราะห์แรงดันไฟฟ้า DC เอาต์พุตผ่านกล้อง เราจะสามารถหารูปแบบการแปรผันได้ การแปรผันนี้ไม่มีอะไรมากไปกว่าสัญญาณเสียง เพียงใช้วงจรขยายและลำโพงที่ด้านเอาต์พุต คุณก็จะสามารถรับและเล่นสัญญาณเสียงที่ส่งออกได้

‍