Bezdrôtové pripojenie je dnes neoddeliteľnou súčasťou každodenného života. Internet využívame na telefónoch, počítačoch, televízoroch aj inteligentných domácich zariadeniach. S rastúcim množstvom prenášaných dát však vedci hľadajú nové spôsoby, ako zvýšiť kapacitu sietí, zlepšiť ich efektivitu a pripraviť ich na budúce nároky. Jednou z technológií, ktorá vzbudzuje pozornosť odborníkov, je optická bezdrôtová komunikácia známa pod označením Li-Fi.
Nedávny výskum ukázal, že takýto systém dokáže v laboratórnych podmienkach dosiahnuť mimoriadne vysoké prenosové rýchlosti. Výsledky naznačujú, že svetlo by v budúcnosti mohlo dopĺňať tradičné rádiové siete tam, kde sú potrebné extrémne rýchle dátové prenosy.
Dáta prenáša pomocou svetla
Na rozdiel od klasického Wi-Fi, ktoré využíva rádiové vlny, optická bezdrôtová komunikácia prenáša informácie pomocou svetelných impulzov. V rámci experimentu vedci použili špeciálny čip obsahujúci pole miniatúrnych polovodičových laserov.
Každý z laserov prenášal samostatný dátový tok a všetky pracovali súčasne. Vďaka tomuto riešeniu sa podarilo dosiahnuť celkovú rýchlosť prenosu až 362,7 gigabitu za sekundu. Ide o laboratórny rekord, ktorý výrazne prevyšuje rýchlosti dostupné v bežných domácich sieťach.
Systém funguje tak, že informácie rozdelí do viacerých paralelných kanálov. Tie sa následne prenášajú súčasne a na prijímacej strane sa opäť spoja do jedného dátového toku. Podobný princíp využívajú aj moderné telekomunikačné technológie, no v tomto prípade sa preniesol do oblasti optickej komunikácie.
Svetlo ponúka obrovskú kapacitu
Jednou z hlavných výhod optickej komunikácie je veľmi široké dostupné spektrum. Zatiaľ čo rádiové frekvencie využívajú mobilné siete, Wi-Fi, Bluetooth a mnohé ďalšie technológie, svetelné spektrum poskytuje výrazne väčší priestor na prenos dát.
Výhodou je aj možnosť veľmi presného smerovania signálu. Svetelný lúč možno zacieliť na konkrétne zariadenie alebo priestor, čo pomáha znižovať rušenie medzi jednotlivými používateľmi.
Práve preto odborníci vidia potenciál tejto technológie najmä v kancelárskych budovách, dátových centrách, nemocniciach, výrobných halách či ďalších priestoroch s vysokou koncentráciou používateľov.
Prečo sa hľadajú nové riešenia?
Wi-Fi zostáva mimoriadne úspešnou a rozšírenou technológiou. Moderné štandardy, ako Wi-Fi 6, Wi-Fi 6E alebo Wi-Fi 7, ponúkajú vysoké rýchlosti a spoľahlivé pripojenie pre väčšinu domácností aj firiem.
Napriek tomu počet pripojených zariadení neustále rastie. V mestách, kancelárskych komplexoch alebo bytových domoch môže dochádzať k väčšiemu zaťaženiu rádiového spektra a k vzájomnému rušeniu sietí. Práve preto výskumníci skúmajú aj alternatívne technológie, ktoré by mohli časť dátovej prevádzky prevziať.
Technológia má aj významné obmedzenia
Optická bezdrôtová komunikácia zatiaľ nedokáže plnohodnotne nahradiť Wi-Fi. Najväčším obmedzením je potreba priamej alebo takmer priamej viditeľnosti medzi vysielačom a prijímačom.
Steny, nábytok alebo iné prekážky môžu signál výrazne oslabiť alebo úplne zablokovať. Z tohto dôvodu nie je Li-Fi vhodné ako univerzálne riešenie pre celé domácnosti či budovy.
Práve schopnosť rádiových vĺn prenikať cez prekážky zostáva jednou z najväčších výhod klasického Wi-Fi.
Nižšia spotreba energie môže byť zaujímavým bonusom
Výskumníci počas testovania zaznamenali aj nižšiu energetickú náročnosť na prenesený objem dát v porovnaní s niektorými súčasnými bezdrôtovými technológiami.
To by v budúcnosti mohlo pomôcť znižovať prevádzkové náklady v budovách alebo zariadeniach, kde sa denne prenášajú obrovské objemy dát. Skutočné úspory však bude možné presnejšie posúdiť až po nasadení technológie mimo laboratórnych podmienok.
Wi-Fi zatiaľ nikam neodchádza
Hoci rekordná rýchlosť viac ako 362 Gbps vzbudila veľkú pozornosť, odborníci nepredpokladajú, že by Li-Fi v blízkej budúcnosti nahradilo Wi-Fi. Oveľa pravdepodobnejšie je, že obe technológie budú fungovať vedľa seba a budú sa navzájom dopĺňať.
Wi-Fi zostane praktickým riešením pre bežné používanie v domácnostiach, zatiaľ čo optická komunikácia môže nájsť uplatnenie v špecializovaných prostrediach, kde sú rozhodujúce extrémne vysoké rýchlosti, veľká kapacita siete alebo nižšie rušenie.
Najnovší výskum však ukazuje, že vývoj bezdrôtových technológií pokračuje veľmi rýchlo a možnosti internetového pripojenia sa budú v nasledujúcich rokoch ďalej rozširovať.
