با پابان وای‌فای چقدر فاصله داریم؟

لامپ یا مودم؟ مساله این است.

 روزنامه جام جم نوشت: «گرچه فناوری وای‌فای در طول این سال‌ها پیشرفت کرده و همواره پهنای باند و سرعت آن افزایش یافته است، مساله اختلال امواج رادیویی و اشباع گستره فرکانسی موضوعی اجتناب‌ناپذیر است. با استفاده از نور مرئی به‌ عنوان محیطی برای انتقال داده، می‌توان در کنار حل این مشکل، سرعت و کیفیت اتصال اینترنت را به‌ صورت قابل ‌ملاحظه‌ای بهبود بخشید. بر خلاف طیف امواج رادیویی، طیف نور مرئی کاملا بدون استفاده است و مشکلی به‌ نام اختلال امواج یا فرکانس اصلا مطرح نیست. همچنین لامپ‌ها بسیار بیشتر از مودم‌های بی‌سیم هستند و این به‌ معنی در دسترس بودن زیرساخت گسترده انتقال داده بدون نیاز به سرمایه‌گذاری سنگین است.

ایده اصلی فناوری لای‌فای، استفاده از نور مرئی به‌ عنوان محیط انتقال داده است و برای این منظور از چراغ‌های LED معمول که این روزها می‌توان در تمام خانه‌ها یافت، استفاده می‌شود. با روشن و خاموش‌ کردن فوق‌العاده سریع چراغ‌ها می‌توان بدون آن‌ که اختلالی در عملکرد آ‌نها به‌ عنوان وسایل تامین روشنایی ایجاد شود، داده انتقال داد. حتی روشنایی روز یا نیاز به حفظ تاریکی در شب نیز اختلالی در این عملکرد ایجاد نخواهد کرد؛ چراکه با استفاده از حسگرهای مناسب می‌توان بدون تغییر کاربری لامپ‌های LED از آنها به‌ عنوان یک شبکه گسترده و پرسرعت انتقال داده بهره برد. کافی است مجموعه‌ای از لامپ‌های LED به یک کنترلر (که حکم مودم را دارد) متصل شوند تا بتوانند شبکه‌ بی‌سیم محلی با پهنای باندی بسیار فراتر از آن چه با وای‌فای ممکن است در اختیار ما قرار دهند.  این ایده خلاقانه توسط یکی از استادان دانشگاه ادینبوروی اسکاتلند در سال ۲۰۱۱ مطرح شده و فناوری آن در سال‌های اخیر به‌ سرعت رشد کرده است. در فاصله سال‌های ۲۰۱۳ تا ۲۰۱۸ ارزش بازار این فناوری با رشد سالانه بیش از ۸۰درصدی به حدود ۶ میلیارد دلار در سال رسیده و پیش‌بینی می‌شود تا پایان این دهه به بیش از ‌۱۵ میلیارد دلار برسد.

اما چه چیزی باعث این علاقه شده و آیا واقعا قرار است در آینده لای‌فای کاملا جایگزین وای‌فای شود؟

تاریکی‌های نور

درست است که فناوری لای‌فای توانایی‌های بالقوه بسیاری دارد اما مثل هر فناوری دیگر معایبی هم دارد. با توانایی‌ها شروع می‌کنیم که لای‌فای حرف‌های بسیاری برای گفتن دارد: مهم‌ترین نکته درباره این فناوری، نیاز نداشتن به سرمایه‌گذاری نجومی برای توسعه زیرساخت‌های لازم است. موضوع بعدی امنیت ارتباطات است، زیرا نور توانایی عبور از موانع فیزیکی را ندارد و می‌تواند امنیت بیشتری در برابر سرقت اطلاعات داشته باشد. در واقع بهترین گزینه برای برقراری ارتباط امن در یک محیط بسته، استفاده از نور برای انتقال اطلاعات خواهد بود؛ چرا که تنها راه برای دسترسی به اطلاعات، حضور فیزیکی در آن محیط است. همچنین می‌توان با این فناوری بر انتقال اطلاعات در شبکه نیز نظارت دقیق‌تری داشت. مساله مهم دیگر، افزایش بهره‌‎وری شبکه موجود وای‌فای با استفاده از لای‌فای است؛ چراکه چگالی بسیار بالاتر اطلاعات در این شبکه می‌تواند با کاهش فشار بر شبکه وای‌فای امکان اتصال بهتر و مطمئن‌تر را به دیگر کاربران بدهد.

لای‌فای روی تاریک هم دارد و مساله به‌ سادگی استفاده از لامپ به‌ جای مودم نیست. مساله مهم اول، بحث اتصال بی‌سیم در فضاهای باز و برای کاربران در حال حرکت است. کاربران اینترنت موبایل امروزه اکثریت مشترکان اینترنت در جهان را تشکیل می‌دهند و هر فناوری‌ای که بخواهد به‌اندازه وای‌فای گسترش یابد باید بتواند مساله انتقال اطلاعات کاربران بین ایستگاه‌های مختلف را حل کند. هرچند هنوز این مساله کاملا حل نشده، شرکت pureLiFi که توسط مخترع این فناوری تاسیس شده در سال‌های اخیر قابلیت‌های این فناوری برای حل این مشکل را به‌ نمایش گذاشته است.

مساله مهم بعدی بحث مصرف انرژی است؛ چراکه برای استفاده دائمی از شبکه لای‌فای باید همیشه چراغ‌ها روشن باشند و این به‌ معنی مصرف انرژی اضافه است. مساله محدودیت فناوری لای‌فای در زمینه عبور از موانع فیزیکی که باعث امنیت بیشتر آن نسبت به وای‌فای می‌شود، پاشنه آشیل آن هم هست؛ چرا که می‌تواند دسترسی به شبکه را برای کاربران محدود کند. هرچند با استفاده از یک مجموعه از چراغ‌های متصل به هم می‌توان برخی از این مشکلات را حل کرد. در نهایت تا برطرف نشدن کامل این مسائل نمی‌توان انتظار کاربرد گسترده این فناوری و جایگزینی وای‌فای را داشت.

کلام آخر

فناوری‌های ارتباطی نور مرئی از جمله لای‌فای قرار نیست جایگزین ارتباطات متداول رادیویی شوند، بلکه قرار است آنها را بهبود بخشیده و تقویت کنند تا بتوانند از پس نیازهای آتی ما بر بیایند. هرچند فناوری لای‌فای در همین سال‌ها کاربردهای بسیاری پیدا کرده است، کماکان یک بازار تخصصی محسوب می‌شود و هنوز همه چراغ‌ها و گجت‌ها به این فناوری مجهز نیستند. البته همین الان هم شرکت pureLiFi آنتن‌های نوری برای استفاده گوشی‌های هوشمند توسعه داده و ممکن است در آینده نه‌چندان دور شاهد عرضه نخستین گجت‌های مجهز به گیرنده‌های نوری باشیم.

در واقع pureLiFi در حال مشارکت با سازندگان و توسعه‌دهندگان مطرح فناوری برای توسعه تجاری فناوری وای‌فای و رساندن آن به دست مشتریان در حداقل زمان ممکن است. نمی‌توان درباره زمان دقیق عرضه واقعی تجهیزات الکترونیکی مجهز به لای‌فای نظر قطعی داد، اما به‌ طور قطع می‌‌توان گفت آینده فناوری ارتباطات روشن است.

وای‌فای در برابر لای‌فای

هر دو فناوری وای‌فای و لای‌فای از امواج الکترومغناطیسی برای انتقال اطلاعات استفاده می‌کنند و در واقع تنها تفاوت آن‌ دو، فرکانس موج ارسالی است که از امواج رادیویی به پالس‌های نوری که از چراغ‌های حالت ‌جامد مثل LEDها ساطع می‌شود، تغییر پیدا کرده است. از آنجا که امواج نور مرئی، فرکانس بالاتری دارند، قادر به انتقال حجم بسیار بیشتری از داده‌ها با سرعتی بالاتر هستند، هرچند محدودیت‌های خود را هم دارند.

تفاوت عمده، اختلاف در نرخ انتقال اطلاعات است که در شبکه لای‌فای می‌تواند به رقم خیره‌کننده ۲۲۴ گیگابیت‌ بر ثانیه هم برسد، اما مسائلی مثل نداشتن توانایی عبور امواج از موانع فیزیکی، نیاز به نصب LED در سراسر محیط خانه، محل کار یا هر جایی که قرار است شبکه در آن کار کند و در نهایت نیاز به روشن بودن دائمی این چراغ‌ها برای انتقال اطلاعات باعث می‌شوند این فناوری نوین نتواند جایگزین قطعی وای‌فای باشد. در واقع می‌توان گفت فناوری لای‌فای با وجود مزیت‌های جدی، از نظر دسترسی عمومی با وای‌فای قابل مقایسه نیست و هنوز برای به‌کارگیری گسترده لای‌فای به‌عنوان روش اصلی اتصال به اینترنت کمی زود است.

محدوده فرکانسی: محدوده فرکانسی امواج وای‌فای تا حدود ۵ گیگاهرتز بالا می‌رود. در حالی که این عدد برای لای‌فای حدود ۵۰۰ هزار گیگاهرتز است. به‌بیان دیگر، فناوری لای‌فای محدودیتی از نظر دامنه فرکانسی ندارد که به‌معنی قابلیت پشتیبانی از تعداد بسیاری اتصال پرسرعت برای تعداد نامحدودی کاربر خواهد بود.

قدرت نفوذ سیگنال: یکی دیگر از تفاوت‌های اساسی این فناوری‌ها در قابلیت نفوذ سیگنال آنهاست. فناوری وای‌فای با وجود پهنای باند پایین‌تر، می‌تواند تا برد مشخصی از موانع فیزیکی عبور کند؛ در حالی که نور مرئی چنین قابلیتی ندارد. امواج نور مرئی به‌ دلیل فرکانس بالاتر توانایی عبور از موانعی مثل دیوارهای بتونی را ندارند و این محدودیت‌های زیادی برای کاربرد گسترده آنها ایجاد می‌کند.

به‌ همین دلیل هم کاربرد فناوری لای‌فای اکنون بیشتر در حوزه نظامی و اینترنت اشیاء (IOT) دیده می‌شود و هنوز تا کاربرد وسیع آن در سطح جامعه راه درازی باقی مانده است.

سطح توسعه فناوری: واضح است که در این زمینه فناوری وای‌فای با چند دهه سابقه تحقیق و توسعه مداوم و به‌کارگیری گسترده در سطح جهانی، فناوری بسیار پخته‌تری از لای‌فای محسوب می‌شود. وجود استانداردهای متعدد صنعتی در این حوزه باعث همگرایی سازندگان و توسعه‌دهندگان می‌شود و دسترسی عمومی به این فناوری را بسیار ساده می‌کند. هر چند سابقه لای‌فای به سال ۲۰۱۱ باز می‌گردد، نسبت به وای‌فای هنوز در دوران طفولیت خود قرار دارد و نسبتا فناوری جدیدی به‌شمار می‌رود. البته در سال‌های آینده احتمالا این رشد روند تصاعدی خواهد داشت.

برد: مودم‌های معمول وای‌فای می‌توانند بسته به شرایط تا حدود ۳۰ متر برد داشته باشند، درحالی که این عدد برای لامپ‌های LED حدود ۱۰ متر است و برای پوشش یک ناحیه بزرگ نیازمند نصب ارائه‌ای از لامپ‌های LED خواهید بود.

به‌طور خلاصه می‌توان گفت وای‌فای هنوز مزایای نسبی فراوانی دارد و به‌همین دلیل هم تامین‌کنندگان خدمات اینترنتی یا ISPها همچنان به این فناوری تکیه دارند. قطعا در سال‌های آینده از لای‌فای بسیار بیشتر خواهیم شنید، اما فعلا دوران حکومت مودم‌‎های بی‌سیم به‌ سر نرسیده است.