Že vrsto let je na primer veliko govora o omrežju, v katerem naj bi podatke prenašala vidna svetloba. A do zdaj na tem področju obstajajo le prototipne naprave. Na voljo pa so že brezžični usmerjevalniki s teoretično hitrostjo 450 Mb/s, a kot boste videli, so dosegljive hitrosti veliko nižje. Kaj pa brezžično omrežje wi-fi na območju 60 GHz?
Obstoječe tehnologije brezžičnega prenosa podatkov slonijo na radijskih valovih kot nosilcih informacij. Izjema je morda vmesnik IR, ki za prenos informacij uporablja infrardečo svetlob, vendar ima toliko slabosti (nizka hitrost prenosa), da ga je povsod, kjer je bilo to mogoče, izrinil vmesnik Bluetooth. Razvoj tehnologij brezžičnega omrežja je bil v zadnjih letih usmerjen v višanje hitrosti prenosa podatkov in izboljševanje varnosti. Pri obstoječih tehnologijah, ki delujejo v frekvenčnem območju 2,4 oziroma 5 GHz, občutnejše izboljšave niso več mogoče. Vsaj ne brez povečanja moči oddajnika. Zato bo treba poseči po popolnoma novi tehnologiji oziroma po višjih frekvencah delovanja. Vsaj slednje pa utegne biti problematično, saj nam še nihče ni odgovoril, ali elektromagnetno sevanje škodi človeškemu telesu in naši okolici. Na ja, tudi svetloba je elektromagnetno sevanje, vendar za del svetlobnega spektra na področju med 400 in 800 THz vemo, da človeku ne škoduje. Gre namreč za svetlobo, ki jo v vsakodnevni govorici označujemo kot vidno svetlobo!
UTRIPANJE LED-DIODE
Organizacija IEEE (www.ieee.org) je že leta 2007 oblikovala delovno skupino z nalogo oblikovanja standarda za prenos podatkov z uporabo vidne svetlobe. To tehnologijo označuje kratica VCL (Visual Light Communication). Zanimivo je, da so standard uvrstili v skupino krovnih standardov pod oznako 802.15, ki opisujejo tehnologije za tako imenovana osebna brezžična omrežja. To pa pomeni, da bo šlo za tehnologijo z majhnim dosegom. Kot zanimivost – v to skupino sodi tudi tehnologija Bluetooth in ravno tej bi utegnila tehnologija LVC najbolj hoditi v zelje.
Oddajni element naprave LVC je LED-dioda. V primerjavi z drugimi svetilnimi napravami ima to značilnost, da lahko ugasne in se ponovno prižge oziroma spreminja svetilnost v zelo kratkem času. Utripanje pa je osnova za prenos podatkov. Hkrati so izvori vidne svetlobe v našem življenju običajni. V vsako svetilo, ki je v prostoru in tudi na ulicah, bi lahko namestili ustrezne vmesnike, ki bi predstavljali okostje podatkovnega omrežja. Podobno kot oddajnik (LED-dioda) je lahko dokaj preprost tudi sprejemnik, saj skorajda ni več mobilnega telefona brez fotoaparata oziroma kamere, ta pa vsebuje svetlobno tipalo (detektor svetlobe), ki ga je moč uporabiti tudi kot sprejemnik.
V začetku tega leta so raziskovalci podjetja Siemens dosegli nov rekord v doseženi hitrosti prenosa prek vidne svetlobe. Z belo LED-diodo so dosegli 500 Mb/s na razdalji petih metrov in brez ovir med oddajnikom in sprejemnikom, kar je velik napredek, če upoštevamo, da je bil do takrat rekord 200 Mb/s. V prototipno napravo so vgradili diodo Oster LED (OSRAM), ki velja za najsvetlejšo na trgu in jo je mogoče modulirati z dovolj visoko frekvenco, da je bila takšna hitrost mogoča, sprejemnik pa je vseboval fotodetektor. V bistvu je podatke nosila sprememba v svetilnosti diode v določenem kratkem časovnem intervalu (koliko svetlobe odda dioda), kar so dosegli z nadzorom električnega toka skozi diodo. Razlike v svetilnosti so tako majhne, njene spremembe pa tako hitre, da jih človeško oko ne more zaznati! Znanstvenik so sočasno dosegli tudi hitrost 100 Mb/s na daljši razdalji, tako da so kombinirali pet LED-diod.
Področja uporabe tehnologije VLC so raznovrstne. V prostorih, doma ali v pisarni smo prisiljeni uporabljati varčnejše svetilne elemente in LED-svetila sodijo v to kategorijo. Oddajni element torej že imamo oziroma ga bomo zelo kmalu imeli in v prostorih bi lahko VLC zamenjal obstoječe radijske tehnologije računalniških brezžičnih omrežij (WLAN). Dodatna prednost je v tem, da je področje pokrivanja »svetlobnega« omrežja le neposredno pod svetilom, radijski valovi pa se širijo v vse smeri, zato bi bilo to omrežje tudi manj varnostno problematično. Povsod tam, kjer radijski valovi motijo druge naprave (na primer bolnišnično okolje), pa bi tehnologija VLC omogočila oblikovanje omrežja, ki ga zdaj vsaj po pravilnikih ne smejo. Še eno področje uporabe je lahko zanimivo. Ustrezne oddajnike/sprejemnike bi lahko namestili v semaforje na križiščih in izmenjevali podatke z avtomobili, ki stojijo pred rdečo lučjo.
Moj mikro, September 2010 | Jan Kosmač |
