Trong hội thảo TED 2011 (Technology, Entertainment, Design - Edinburgh, 7/2011), tiến sĩ Harald Haas - giáo sư Đại học Edinburgh - lần đầu tiên giới thiệu trước công chúng công nghệ truyền dữ liệu bằng ánh sáng, được ông đặt tên là Li-Fi (Light Fidelity), phỏng theo tên gọi Wi-Fi (Wireless Fidelity). Haas gắn một vi mạch vào đèn bàn thông thường dùng bóng LED để biến đổi cường độ sáng với tốc độ cực nhanh, nhằm diễn đạt dữ liệu của một đoạn phim. Sự thăng giáng của cường độ sáng (không thể nhận biết bằng mắt) được chuyển trở lại thành dữ liệu gốc nhờ một bộ thu tín hiệu nhỏ đặt trên bàn, nối với máy tính. Nhờ vậy, đoạn phim xuất hiện trên màn hình máy tính.
Haas tin tưởng trong tương lai mọi bóng đèn LED sẽ đồng thời là nguồn phát dữ liệu từ Internet. Việc dùng bóng đèn LED cũng giúp tiết kiệm rất nhiều năng lượng. Haas lưu ý: "Nếu cả thế giới dùng bóng đèn LED, có thể tiết kiệm hàng trăm nhà máy điện".
Giáo sư Harald Haas tại hội thảo TED 2015.
Tại hội thảo TED 2015 (London, 9/2015), Haas giới thiệu bước tiến mới của nhóm nghiên cứu của ông tại Đại học Edinburgh:
"Tôi xin giới thiệu rộng rãi lần đầu tiên về khả năng truyền một đoạn phim từ đèn LED chuẩn thông thường đến một tấm pin mặt trời nối với laptop, đóng vai trò bộ thu tín hiệu. Chúng ta không cần dùng Wi-Fi, chỉ dùng ánh sáng.
Có lẽ bạn đang tự hỏi: tại sao phải dùng ánh sáng để truyền dữ liệu? Lý do là ánh sáng có thể giúp mở rộng Internet mạnh mẽ để xóa bỏ khoảng cách số và cũng giúp thiết lập 'Internet của vật dụng', tức là cho phép hàng chục tỉ thiết bị kết nối Internet.
Theo cách nhìn của tôi, việc mở rộng Internet mạnh mẽ như vậy chỉ có hiệu quả nếu không hao tốn nhiều năng lượng. Điều này nghĩa là chúng ta cần dùng hạ tầng sẵn có càng nhiều càng tốt. Vì vậy, chúng tôi dùng đèn LED thông thường và pin mặt trời thông thường.
Tôi đã giới thiệu công nghệ Li-Fi, tức Light Fidelity, lần đầu tiên tại hội thảo TED 2011. Li-Fi dùng đèn LED thông thường để truyền dữ liệu cực nhanh, đồng thời có tính an toàn và bảo mật cao. Việc mã hóa dữ liệu trong ánh sáng được thực hiện bằng cách thay đổi nhẹ cường độ sáng. Hiện đã có nhiều đèn LED chung quanh chúng ta, vì vậy chúng ta đã có sẵn hạ tầng mạnh cho Li-Fi. Nhưng cho đến gần đây, chúng tôi vẫn dùng bộ thu đặc biệt để giải mã tín hiệu ánh sáng. Vì vậy, tôi muốn tìm một cách khác, dùng phương tiện có sẵn, đã phổ biến. Đó là lý do vì sao tôi chọn dùng pin mặt trời và tấm pin mặt trời thông thường.
Pin mặt trời hấp thu ánh sáng và chuyển thành điện năng. Vì vậy ta có thể dùng pin mặt trời để nạp điện cho điện thoại di động. Nếu ánh sáng có cường độ biến đổi để mã hóa dữ liệu, năng lượng ánh sáng mà pin mặt trời hấp thu cũng thăng giáng theo, từ đó pin mặt trời có khả năng tiếp nhận dữ liệu được mã hóa trong ánh sáng.
Cơ chế như vậy có thể truyền dữ liệu với tốc độ cao hay không? Câu trả lời là có. Trong phòng thí nghiệm, chúng tôi đã chứng tỏ rằng có thể nhận dữ liệu với tốc độ đến 50 MBps [megabyte mỗi giây] từ pin mặt trời thông thường. Tốc độ này cao hơn hầu hết kết nối băng rộng hiện nay".
Dùng đèn LED và pin mặt trời, giải pháp của Haas có tính đột phá ở cả hai khía cạnh: truyền dữ liệu nhanh và tiết kiệm năng lượng. Do không có hạn chế về băng tần như sóng vô tuyến Wi-Fi (không cần được cấp phép dùng băng tần), Li-Fi về nguyên tắc không có hạn chế về tốc độ truyền dữ liệu. Haas cùng nhóm nghiên cứu của ông thành lập công ty PureLifi, dự kiến sẽ đưa sản phẩm dùng Li-Fi ra thị trường trong hai hoặc ba năm tới. Từ ý tưởng của Haas, nhiều phòng thí nghiệm khắp thế giới đã nhanh chóng tham gia cuộc đua công nghệ Li-Fi.
Cuối tháng 11/2015, tin tức về Li-Fi bỗng trở thành chủ đề nóng. Nhiều trang công nghệ đưa tin công ty khởi nghiệp Velmenni (thuộc Estonia) đã thử nghiệm Li-Fi với tốc độ đạt đến 1 GBps (1 gigabyte mỗi giây, tức 1000 megabyte mỗi giây), nhanh hơn khoảng 100 lần so với Wi-Fi hiện tại (thường dưới 100 MBps ở băng tần 2,4 GHz). Với tốc độ như vậy, một phim truyện HD được tải xuống chỉ trong nháy mắt. Theo tính toán của Velmenni, tốc độ Li-Fi có thể đạt đến 224 GBps!
Bóng đèn Li-Fi của công ty Velmenni.
Velmenni đã triển khai dùng bóng đèn Li-Fi trong một số văn phòng. Dù Velmenni dự trù sẽ mất ba hoặc bốn năm nữa để hoàn thiện sản phẩm, nhiều bài báo lạc quan cho rằng sản phẩm Li-Fi có thể xuất hiện ngay trong năm 2016. Những ý kiến bình luận về Li-Fi có ít nhiều ngộ nhận.
"Trong tương lai, các bóng đèn có thể thay thế điểm phát Wi-Fi. Li-Fi sẽ rất thích hợp ở bất cứ nơi nào cần ngăn chặn nhiễu sóng vô tuyến cho các thiết bị quan trọng như trên máy bay hoặc trong bệnh viện". Thực ra, Wi-Fi và Li-Fi gần như táo và cam. Li-Fi dùng ánh sáng, do vậy không thể truyền dữ liệu xuyên tường. Hơn nữa, Li-Fi hiện nay chủ yếu là công nghệ cung cấp dữ liệu, tựa như truyền hình. Để Li-Fi có khả năng liên lạc như Wi-Fi, nhóm của Haas chế tạo thiết bị Li-1st gắn vào máy tính, vừa có đèn LED để phát tín hiệu, vừa có bộ cảm biến để nhận tín hiệu từ đèn LED khác. Việc tích hợp thiết bị như Li-1st vào thiết bị di động là con đường dài, nhiều trở ngại.
"Li-Fi không thể dùng ngoài trời. Để dùng Li-Fi, phải ở trong phòng kín cửa, chỉ được chiếu sáng bằng đèn LED, thiếu ánh sáng tự nhiên. Trên máy bay, phải đóng hết cửa sổ để dùng Li-Fi! Rõ ràng Li-Fi không hợp với người thích ngồi gần cửa sổ ngắm cảnh trên mây như tôi". Việc truyền dữ liệu bằng Li-Fi sẽ gặp khó khăn khi ánh sáng nền của môi trường mạnh hơn ánh sáng đèn LED. Do vậy, không thể dùng Li-Fi ngoài nắng. Điều này có lẽ sẽ được khắc phục trong tương lai. Dù sao, không nhất thiết đóng kín cửa phòng khi ánh sáng nền yếu hơn ánh đèn LED. Li-Fi có thể dùng cho đèn đường ban đêm để cung cấp dữ liệu cho người đi đường nếu thiết bị di động có bộ tiếp nhận tín hiệu Li-Fi. Haas hình dung tấm pin mặt trời trên mái nhà có thể nhận dữ liệu từ các đèn LED chiếu sáng công cộng đặt trên cao.
"Ai cần đến Li-Fi nếu cứ phải giam mình trong phòng tôi tối, chỉ có đèn LED, không đi đâu được?". Đèn LED có thể chiếu sáng hoàn chỉnh toàn bộ phòng như mọi loại đèn khác. Ánh sáng không thể xuyên tường, đó là điểm yếu của Li-Fi so với Wi-Fi, nhưng cũng là... điểm mạnh. Người ở ngoài phòng không thể trộm sóng Li-Fi, không thể "lẻn vào" mạng cục bộ dùng Li-Fi, trừ khi áp sát khe hở nào đó có ánh sáng đèn LED lọt qua.
"Với Li-Fi, phải bật đèn suốt ngày đêm nếu muốn duy trì liên tục việc truyền dữ liệu, làm hao tốn điện năng. Ngoài ra, việc cung cấp dữ liệu từ đèn chiếu sáng công cộng vào ban đêm sẽ trở nên vô hiệu khi có sương mù". Trong lần thuyết trình tại hội thảo TED 2011, Haas đã vặn đèn để giảm cường độ sáng xuống mức thấp, trông như đèn tắt. Việc truyền dữ liệu vẫn được duy trì với cường độ sáng thấp. Trong buổi thuyết trình tại hội thảo TED 2015, để mô phỏng tác động của sương mù đối với đèn Li-Fi công cộng, Haas dùng chiếc khăn tay của mình phủ lên bộ tiếp nhận tín hiệu dùng pin mặt trời. Ánh sáng lọt qua khăn tay dù yếu vẫn giúp duy trì đoạn phim trên màn hình máy tính.
"Li-Fi sẽ thay thế Wi-Fi. Bọn trẻ sẽ không phải đắm mình suốt ngày trong bức xạ Wi-Fi mạnh ở nhà trường, có hại cho sức khỏe, có khả năng gây ung thư". Sóng Wi-Fi là sóng điện từ, đúng là một loại bức xạ. Tuy nhiên, chỉ loại bức xạ cứng (tia gamma, tia X) được chứng minh rằng gây tác động có hại cho sức khỏe. Bức xạ Wi-Fi không mạnh hơn bức xạ từ trạm thu phát sóng di động, bức xạ từ lò vi sóng, bức xạ hồng ngoại từ các loại bếp. Bức xạ tử ngoại từ mặt trời đặc biệt mạnh ở độ cao của máy bay. Bức xạ tràn ngập cuộc sống, không có cách nào tránh được!
Cũng như cam không thể thay thế táo, Li-Fi sẽ tạo nên bao điều kỳ diệu mới cho cuộc sống nhưng chắc chắn sẽ không làm Wi-Fi biến mất.
NGỌC GIAO - Echip.vn
Bình Luận
Tất cả các nhận xét của các bạn sẽ được kiểm duyệt trước khi đăng tải, do vậy nhận xét của bạn gửi sẽ tạm thời chưa hiện nhé.