Алтернативен безжичен пренос на податоци безжичен на кратки и долги растојанија; Автомобилство; Електроникат
19 ноември 2018 година, 09:21 часот | Од д-р. Александар Ноак
Цената и тежината на вградените мрежни системи може да се намалат со оптички линкови за податоци.
Производителите на автомобили очекуваат голема сигурност и проширени функции, како и намалување на трошоците и тежината од електричниот систем. Технологијата за безжичен оптички пренос на податоци Light Fidelity нуди потенцијал за замена на каблите и приклучоците со оптички линкови за податоци.
Во денешните автомобили, возењето, без разлика дали е асистирано, па дури и автономно, веќе не е единствениот фокус. Инфо-забавните системи, исто така, играат сè поважна улога. Затоа, не е ни чудо што електричниот систем сега сочинува значителен дел од вкупната тежина на возилото. Покрај тежината, постојат и фактори како што се просторните побарувања и проблеми со електромагнетната компатибилност. Покрај тоа, жичните системи за пренос на податоци понекогаш ги достигнуваат своите граници во однос на стапката на податоци. Новите концепти како безжичен оптички пренос можат да помогнат во олеснување на товарот.
Технологијата за безжичен оптички пренос на податоци - позната денес како Светлосна верност (Li-Fi) - стекната во 90-тите години на минатиот век Големо меѓународно признание кога ја отворија вратата како интерфејс за податоци според стандардот IrDa се најде во многу мобилни уреди. Оттогаш, технологијата постојано се развива. Додека карактеристиките на изведбата во тоа време беа неколку килобити во секунда на патека за пренос од неколку сантиметри, системите денес веќе постигнуваат двоцифрен опсег на гигабити на истите растојанија. Но, технологијата денес не достигнува само неколку сантиметри високи стапки на пренос на податоци. Стапките на податоци во опсегот на гигабити се постигнуваат и за патеките за пренос над неколку метри.
Оптичкиот пренос на податоци има многу предности
Големите радиуси на свиткување и обемните геометрии на конекторот обезбедуваат големо барање за простор и зголемен напор за интеграција за жичените технологии. Покрај тоа, електромагнетното заштитување на линиите во рамките на возилото е секогаш проблем. Каблите и приклучоците се карактеризираат и со голема подложност на абење, а во некои автомобилски апликации тие се веќе тесно грло во стапката на податоци. Покрај тоа, интеграцијата во подвижни или дури и ротирачки компоненти е предизвик или понекогаш воопшто не е можна. Безжичните системи ги ублажуваат или заобиколуваат овие проблеми. За жал, воспоставените радио-базирани стандарди за пренос обично имаат други потешкотии, на пример, голема подложност на пречки заради електромагнетни пречки.
Li-Fi работи во светлосниот спектар и затоа го остава јасно повисок опсег од радио-базирани технологии исто така, што доведува до значително помалку ограничувања на врските со голема брзина. Во споредба со радио-базираните технологии, Li-Fi веќе е во чекор со петтиот WLAN стандард IEEE 802.11ac - исто така често наречен 5G WLAN - во однос на стапките на податоци. Покрај тоа, преносот преку светлина е помалку чувствителен на електромагнетни пречки. Исто така, не постои светска регулатива за ширина на опсег од 200 до 1600 nm, поради што не треба да се плаќаат такси за лиценца за употреба. Безжичните технологии како што е WLAN главно не се способни во реално време, па затоа не дозволуваат пренос во одреден временски период.
Се разбира, Li-Fi има и недостатоци во споредба со безжичните RF технологии. Најголемата е потребата од вид на вид. Сепак, овој недостаток е предност во многу апликации, бидејќи за да се хакираат податоците, неопходна е и видна линија, бидејќи инфрацрвеното зрачење и видливата светлина не можат да навлезат во wallsидовите или другите бариери. Ова може да биде значителна предност во многу апликации.
Како работи Li-Fi?
Како Li-Fi, на Пренос на податоциод страна на медиумот светло назначен. На Фреквенции лага во видливата област на 400 THz (750 nm) и 800 THz (375 nm) или во скоро инфрацрвен опсег од 400 THz и 200 THz (1510 nm) Ако преносот се одвива во спектарот на видлива светлина, терминот Визуелна светлосна комуникација или скратено VLC, исто така, често се користи. Ако се одвива во близу инфрацрвениот опсег, сепак, тоа се нарекува и инфрацрвена комуникација или скратено IRC.
Слика 1. Структура на врската за безжичен оптички пренос.
Безжичната оптичка комуникација се одвива помеѓу единицата на предавателот и приемникот - Исто така познат како предавател или приемник. Шематската структура на врската за оптичко пренесување е прикажана во Слика 1 прикажано. Податоците што треба да се пренесат во форма на битови се добиваат од извор како што е приклучок Етернет. Возачкото коло го менува интензитетот на емисијата на емитер и го претвора влезниот електричен сигнал во оптички. Често користени емитери се луминисценција или ласерски диоди. Специјални дизајни, како што се LED диоди што емитуваат раб (ELED) или површина со вертикална празнина (VCSEL) сè повеќе се користат при оптички пренос на податоци, бидејќи тие ги комбинираат предностите на двете технологии.
Со помош на соодветна оптика на предавателот, влезното оптичко зрачење е насочено кон одредена област, со што се максимизира нивото на емитираниот сигнал и насочениот пренос до страната на приемникот. Оптичките сигнали се снимаат на фотодетекторот, се засилуваат и се претвораат во електричен сигнал. Со цел да изберете соодветен оптоелектронски конвертер од страната на приемникот, параметрите како што се опсегот на бранова должина, фотосензитивноста, временската реакција и односот сигнал-шум се од голема важност за да се постигнат највисоки можни стапки на податоци и преносни патеки.
Пински диоди и лавински фотодиоди се најчесто користени детектори. И од страната на приемникот, специјална оптика се користи за концентрирање на дојдовните оптички сигнали и за спојување на светлината од една насока, бидејќи ова го минимизира влијанието на надворешната светлина. Со цел да се овозможи двонасочна комуникација во најмалиот простор, предавателите и приемниците често се комбинираат за да формираат т.н. примопредавател.