LiFi: प्रकाश-आधारित वायरलेस संचार कनेक्टिविटी में क्रांति ला रहा है

अपने घर के चारों ओर देखें, और हमें एक चीज बताएं जो आपके लगभग सभी इलेक्ट्रॉनिक और इलेक्ट्रिकल उपकरणों में समान है? इंटरनेट कनेक्शन। सही! क्या होगा अगर हम कहें कि आपके मोबाइल नेटवर्क और वाई-फाई राउटर की तरह, हम उन एलईडी लाइट्स का उपयोग संचार के लिए भी कर सकते हैं! विश्वास नहीं होता? खैर, यह एक अद्भुत तकनीक है!

हम बस इतना कह सकते हैं कि संचार के प्रकारों की सूची में संचार की एक और श्रेणी जुड़ गई है। सटीक होने के लिए ऑप्टिकल वायरलेस कम्युनिकेशन श्रेणी में एक विभाजन। इसमें ऑप्टिकल संचार के सभी प्रकार शामिल हैं जहां ऑप्टिकल केबल का उपयोग नहीं किया जाता है।

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एलईडी लाइट्स का उपयोग करके डेटा ट्रांसफर या संचार को विजिबल लाइट कम्युनिकेशन कहा जाता है। जब हम VLC के बारे में बात करते हैं, तो इसे उस प्रकाश स्रोत के रूप में संदर्भित किया जाता है जिसका उपयोग बहुत तेज गति से लाइट को ऑन-ऑफ करके डेटा भेजने के लिए किया जाता है जिसे सामान्य आंखों से नहीं पहचाना जा सकता लेकिन फोटो डिटेक्टर पहचान सकते हैं।

VLC = प्रकाश + संचार

VLC के अन्य समान शब्द हैं

1. फ्री स्पेस ऑप्टिकल कम्युनिकेशन - यह संचार विधि VLC के समान है लेकिन दृश्य प्रकाश तक सीमित नहीं है। इसलिए, पराबैंगनी और इन्फ्रारेड भी FSO श्रेणी में आते हैं। इसके अलावा FSO के लिए कोई प्रकाश आवश्यकता नहीं है और इसलिए इसका उपयोग इमारतों के बीच संचार लिंक जैसे अनुप्रयोगों के लिए केंद्रित प्रकाश की संकीर्ण किरणों में किया जाता है।
2. Li-Fi - यह एक ऐसा शब्द है जिसका उपयोग उन अनुप्रयोग परिदृश्यों में हाई-स्पीड VLC का वर्णन करने के लिए किया जाता है जहां वाई-फाई का भी उपयोग किया जा सकता है। Li-Fi संचार वाई-फाई संचार के समान है जिसमें अंतर यह है कि Li-Fi ट्रांसमिशन के लिए दृश्य प्रकाश का उपयोग करता है जबकि वाई-फाई रेडियो तरंगों का उपयोग करता है।

परिभाषा

LiFi लाइट फिडेलिटी का संक्षिप्त रूप है। यह एक विजिबल लाइट कम्युनिकेशंस (VLC) प्रणाली है जो एक वायरलेस ऑप्टिकल नेटवर्किंग तकनीक है जो डेटा ट्रांसमिशन के लिए लाइट-एमिटिंग डायोड का उपयोग करती है।

LiFi को हमारे घरों और कार्यालयों में उपयोग होने वाले उन ऊर्जा-कुशल लाइट्स के समान एलईडी लाइट बल्ब का उपयोग करने के लिए डिज़ाइन किया गया है। ये एलईडी लाइट बल्ब न केवल डेटा ट्रांसफर में मदद करते हैं बल्कि गति को 224 गीगाबिट्स प्रति सेकंड तक बढ़ा देते हैं।

एक टॉर्च की कल्पना करें जिसका उपयोग आप मोर्स कोड सिग्नल भेजने के लिए कर सकते हैं। जब मैन्युअल रूप से संचालित किया जाता है तो यह प्रकाश सिग्नल का उपयोग करके डेटा भेज रहा है, लेकिन चूंकि यह चमक और बंद हो रहा है इसे उपयोगी प्रकाश स्रोत नहीं माना जा सकता। अब कल्पना करें कि टॉर्च को कंप्यूटर के माध्यम से बेहद तेजी से चालू और बंद किया जाता है, तब हम डेटा नहीं देख सकते और टॉर्च स्थिर प्रकाश उत्सर्जित करता हुआ प्रतीत होता है, इसलिए अब हमारे पास प्रकाश और संचार दोनों हैं और यह हमारी VLC की परिभाषा के अनुरूप है।

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कार्यप्रणाली

इस प्रणाली का कार्य बहुत सरल है। ट्रांसमिशन केवल एलईडी लाइट्स को एक पैटर्न में चालू और बंद करके किया जाता है ताकि डेटा को परिभाषित किया जा सके। यह त्वरित स्विचिंग मानव आंखों के लिए अगोचर है।

एक साधारण Li-Fi या VLC प्रणाली में दो योग्य घटक होते हैं:

1. कम से कम एक डिवाइस जिसमें लाइट सिग्नल प्राप्त करने के लिए फोटोडायोड हो
2. सिग्नल प्रोसेसिंग यूनिट से लैस एक प्रकाश स्रोत।

एक सामान्य लाइट बल्ब पर विचार करें, जब इस पर एक स्थिर करंट लगाया जाता है, तो बल्ब से फोटॉन्स की एक स्थिर धारा उत्सर्जित होती है जिसे दृश्य प्रकाश के रूप में देखा जाता है। यदि करंट को धीरे-धीरे बदला जाता है तो प्रकाश की आउटपुट तीव्रता ऊपर-नीचे होती है। एलईडी बल्ब सेमीकंडक्टर डिवाइस हैं, करंट, और इसलिए ऑप्टिकल आउटपुट, को बेहद उच्च गति पर मॉड्यूलेट किया जा सकता है जिसे फोटो-डिटेक्टर डिवाइस द्वारा पहचाना जा सकता है और वापस विद्युत धारा में परिवर्तित किया जा सकता है।

सभी संचार तकनीकों में, जानकारी को 1 और 0 की बाइनरी डेटा स्ट्रिंग में परिवर्तित किया जाता है। इस स्ट्रिंग को ऑन और ऑफ सिग्नल के रूप में कोडित किया जा सकता है। 1 को प्रकाश के ऑन सिग्नल के रूप में दर्शाया जाएगा और 0 को प्रकाश के ऑफ सिग्नल के रूप में। रिसीवर के अंत में प्रकाश की झिलमिलाहट को 1 और 0 के रूप में व्याख्या किया जाता है।

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वाईफाई बनाम LiFi

हम Li-Fi की तुलना वाई-फाई से कर सकते हैं, क्योंकि दोनों विद्युत चुम्बकीय रूप से डेटा ट्रांसमिट करते हैं जिसमें अंतर यह है कि वाई-फाई रेडियो तरंगों का उपयोग करता है जिससे इसे धीमी डेटा दर मिलती है जबकि Li-Fi दृश्य प्रकाश पर चलता है जो बहुत तेज डेटा ट्रांसफर दर प्रदान करता है। आस-पास के एक्सेस पॉइंट्स से सिग्नल का हस्तक्षेप वाई-फाई ट्रांसमिशन में एक बड़ी चुनौती रही है, जबकि Li-Fi सिस्टम में ऐसी कोई कमी नहीं है।

रेडियो फ्रीक्वेंसी संचार के लिए रेडियो सर्किट, एंटीना और जटिल रिसीवर की आवश्यकता होती है, जबकि Li-Fi बहुत सरल है और कम लागत वाले इन्फ्रा-रेड संचार उपकरणों जैसे रिमोट कंट्रोल यूनिट्स में उपयोग किए जाने वाले डायरेक्ट मॉड्यूलेशन विधियों का उपयोग करता है।

IrDa उपकरणों के साथ संगत होने और हस्तक्षेप की कोई समस्या न होने के कारण Li-Fi का उपयोग एयरलाइंस और समुद्री अन्वेषण जैसे विभिन्न वातावरणों में किया जा सकता है। दूसरी ओर वाई-फाई केवल 802.11 उपकरणों के साथ संगत है और मुख्य रूप से इंटरनेट ब्राउज़िंग और हॉटस्पॉट बनाने के लिए उपयोग किया जाता है।

Li-Fi तकनीक के कुछ प्रमुख लाभ जो वाई-फाई द्वारा प्रस्तुत नहीं किए जाते हैं:

1. यह घने क्षेत्रों और खारे पानी में ट्रांसमिट कर सकता है।
2. इस प्रणाली में सिग्नल दीवारों से नहीं गुजर सकते, इसलिए डेटा अधिक सुरक्षित और संरक्षित है।
3. दृश्य प्रकाश रेडियो तरंगों की तुलना में कहीं अधिक सघन है, जो इसे बड़ी मात्रा में डेटा ट्रांसफर करने में सक्षम बनाता है।
4. Li-Fi प्रणाली की उच्चतम रिकॉर्ड की गई गति 10Gbit/सेकंड है।

लाभ

1. दक्षता - यह तकनीक दृश्य प्रकाश स्पेक्ट्रम में काम करती है। चूंकि कार्यालयों और घरों में पहले से ही एलईडी बल्ब हैं, इसलिए उनका दोहरे उद्देश्यों के लिए उपयोग किया जा सकता है। इसलिए यह लागत और ऊर्जा के मामले में कुशल है।
2. उपलब्धता - इस तकनीक का सबसे अच्छा लाभ यह है कि यह उन सभी स्थानों पर मौजूद हो सकती है जहां प्रकाश और एलईडी बल्ब हैं। इसका मतलब है घर, विमान, कार्यालय, दुकानें, और मॉल, हर जगह हाई-स्पीड डेटा ट्रांसमिशन हो सकता है।
3. सुरक्षा - सुरक्षा Li-Fi तकनीक का सबसे बड़ा लाभ है क्योंकि दृश्य संकेत अपारदर्शी वस्तुओं को भेद नहीं सकते। परिणामस्वरूप, Li-Fi की पहुंच एक कमरे तक सीमित है।

कमियां

कोई भी तकनीक अपने आप में पूर्ण नहीं होती। प्रत्येक की अपनी सीमाएं या कमियां होती हैं। Li-Fi तकनीक कोई अपवाद नहीं है। सुरक्षा और गति के मामले में सभी लाभों के बावजूद, Li-Fi तकनीक को नीचे दी गई कुछ चुनौतियों का सामना करना पड़ता है:

1. लाइन ऑफ साइट - यह एक निश्चित लाभ है क्योंकि सिग्नल लंबा होगा। लेकिन साथ ही यह कवरेज दूरी के मामले में एक सीमा प्रस्तुत करता है क्योंकि सिग्नल हमारे दैनिक जीवन की वस्तुओं से परावर्तित होते हैं।
2. मल्टीपाथ डिस्टॉर्शन - यह विरूपण ट्रांससीवर्स से गंतव्य पर सिग्नल प्राप्त करने में देरी के कारण होता है क्योंकि प्रत्येक पथ की लंबाई स्रोत से गंतव्य तक अलग होती है। यह इंटर सिंबल इंटरफेरेंस की समस्या पैदा करता है।
3. सिम्प्लेक्स संचार - VLC एक-तरफा ट्रांसमिशन के लिए उपयोग किए जाने पर सर्वोत्तम परिणाम देता है। हालांकि अपलिंक और डाउनलिंक को तरंगदैर्ध्य, समय विभाजित करके और अलग कोड रखकर अलग करने के कई तरीके हैं, लेकिन उच्च लागत के कारण VLC को डाउनलिंक कार्यान्वयन के लिए सबसे अच्छा माना जाता है।
4. लाइट्स ऑन - VLC सिस्टम के काम करने के लिए, लाइट्स को हर समय चालू रहना होगा। व्यावसायिक और औद्योगिक क्षेत्रों के मामले में लाइट्स तब चालू होती हैं जब वे कब्जे में होते हैं। घरेलू क्षेत्रों के मामले में लाइट्स का उपयोग केवल प्रकाश के लिए किया जाता है और दिन के अधिकांश समय बंद रहती हैं।
5. ट्रांसमीटर स्रोत - एलईडी लाइट्स केवल प्रकाश उद्देश्य के लिए निर्मित की जा रही हैं। संचार अनुप्रयोग योजनाओं की द्वितीयक सूची में भी नहीं है। व्यावहारिक अर्थों में लागत प्रभावी एलईडी उपकरणों के साथ उत्कृष्ट परिणाम प्राप्त किए जा सकते हैं।

Li-Fi एक अद्भुत तकनीक है। यह अपने शुरुआती दिनों में भी है। इस प्रारंभिक चरण में प्रौद्योगिकी के भविष्य के विकास की भविष्यवाणी करना कठिन है, लेकिन यह कहना सुरक्षित है कि Li-Fi और वाई-फाई का संयोजन दोनों दुनिया का सर्वश्रेष्ठ इंटरनेट पर लाएगा।