Аббревиатура Li-Fi (Light Fidelity) используется (по аналогии с привычной всем Wi-Fi) для обозначения двунаправленной высокоскоростной беспроводной технологии. Термин Li-Fi был придуман Харальдом Хаасом – профессором Эдинбургского университета. Этот вид передачи данных использует видимый свет в открытом пространстве без волновода как канал связи в отличие от радиоволн в сетях Wi-Fi. Таким образом, Light Fidelity принадлежит к коммуникационным технологиям VLC (Visible Light Communication – связь по видимому свету).
Связь по свету
Li-Fi – это высокоскоростные сети, использующие инфракрасный (ИК) диапазон спектра и диапазон видимого излучения. Изначально развитие Li-Fi предполагалось в рамках IEEE 802.15.7, однако рабочая группа по этому стандарту прекратила свою работу.
Максимальная канальная скорость, определенная в стандарте, составляет 96 Мбит/с. Для раскрытия полнодуплексной передачи с помощью света потребовались новые решения и новые стандарты. Все существующие на данный момент на рынке решения используют проприетарные технологии.
Исследователи работают над более эффективными методами модуляции сигнала для Li-Fi сетей и предлагают различные «обертки» из стека протоколов, которые добавляют модель каналов, защиту от интерференции, описывают связь с сетевыми протоколами и интеграцию в существующие сети беспроводной связи.
Отметим также, что дальнейшая стандартизация Li-Fi ведется рабочей группой IEEE 802.11bb (не путать с 802.11b). Более 20 лет стандарт 802.11 описывал локальные беспроводные сети (WLAN), работающие в радиочастотном диапазоне, а теперь он расширил круг своих интересов и до видимого излучения.
Схема Li—Fi сети
Рассмотрим наиболее распространенную схему Li-Fi сети, предлагаемую известными производителями оборудования.
Точка доступа Li-Fi подключается в локальную сеть, а ее интерфейс для взаимодействия со светодиодами подсоединяется к светильнику. Для загрузки (Downlink – канал связи от светильника к клиентскому устройству) используется диапазон видимого излучения, для Uplink (канал связи от клиентского устройства к светильнику) – ИК-диапазон.
Для этого светильник должен быть оборудован ИК-приемником либо необходимо монтировать точку доступа с интегрированным ИК-приемником рядом со светильником. В качестве клиента выступает совместимый c USB 2.0 адаптер, который подключается к ноутбуку или планшету. Современные решения предусматривают роуминг между сотами (светильниками), которые находятся в одной подсети.
Текущее состояние рынка Li-Fi
Индустрия Li-Fi сегодня представлена следующими значимыми вендорами: PureLiFi, Signify, Oledcomm, VLNComm, Panasonic.
PureLiFi
Эта компания готова предложить полноценное решение для Li-Fi сети, состоящее из точки доступа (PureLiFi XC Access Point) и абонентского устройства (PureLiFi XC Station), совместимого с USB 2.0.
Последнее поколение устройств, выпущенное в 2018 г., называется XC и способно обеспечивать связь на скорости до 43 Мбит/с полного дуплекса. При этом драйверы для абонентского устройства есть под все популярные ОС: Windows 10, Mac OS, GNU/Linux.
Особенности точки доступа:
- одна точка поддерживает до восьми одновременно подключенных клиентов;
- возможность изменения мощности светового потока без потери передачи данных;
- поддержка широкого спектра светильников;
- проприетарный протокол роуминга;
- WPA2-Personal/WPA2-Enterprise аутентификация.
Signify
Компания Signify предлагает набор решений под общим названием Trulifi, которые разработаны как для сетей типа «точка – многоточка», так и «точка – точка».
Система Trulifi может быть легко интегрирована в существующую инфраструктуру светильников, однако есть возможность приобрести светильники от производителя с интегрированными оптическими трансиверами. Заявленная скорость для сетей «точка –многоточка» и «точка – точка» составляет 150 Мбит/с и 250 Мбит/с соответственно.
Trulifi поддерживает роуминг, также заявлена возможность одновременного просмотра до 30 FullHD видео с одной точки доступа.
Решение состоит из оптического трансивера Trulifi-6002 Plug-In Optical Transceiver, Li-Fi-совместимых светильников и USB клиентского устройства.
