تکنولوژی ارتباط با نور مرئی (VLC) چیست؟

[technology120]

فناوری ارتباط با نور مرئی یا VLC یک سیستم ارتباطی بی‌سیم است که از نور مرئی برای انتقال اطلاعات استفاده می‌کند و در برخی انواع دستگاه حضور و غیاب استفاده می شود. برخلاف فناوری‌های بی‌سیمی مانند Wi-Fi که از امواج رادیویی بهره می‌برند، در VLC از نور LED برای ارسال داده‌ها استفاده می‌شود. این فناوری با تغییرات سریع در شدت نور LEDها داده‌ها را منتقل می‌کند، به طوری که این تغییرات برای چشم انسان نامرئی است.​

نحوه کارکرد فناوری VLC​

در فناوری VLC، نور LED به عنوان منبع انتقال داده‌ها به کار می‌رود. تغییرات بسیار سریع در شدت نور LEDها اطلاعات را رمزگذاری کرده و ارسال می‌کنند. دستگاه گیرنده این تغییرات را به سیگنال‌های دیجیتال تبدیل می‌کند و در نتیجه، داده‌ها منتقل می‌شود. به عنوان مثال، در یک سیستم ساده، یک چراغ LED می‌تواند داده‌ها را ارسال کند و یک فتودیود (Photodiode) می‌تواند تغییرات نور را دریافت کرده و به سیگنال‌های الکتریکی قابل پردازش تبدیل کند.

کاربردهای فناوری VLC​

ارتباط با نور مرئی در بسیاری از زمینه‌ها کاربرد دارد که شامل موارد زیر می‌شود:

ارتباطات داخلی (Indoor Communications): در منازل، ادارات و مراکز تجاری، LEDها می‌توانند علاوه بر تامین نور، داده‌ها را نیز انتقال دهند.

شبکه‌های Li-Fi: این شبکه‌ها به عنوان جایگزین Wi-Fi عمل کرده و داده‌ها را با نور مرئی انتقال می‌دهند. Li-Fi دارای سرعت و کارایی بالا و بدون تداخل امواج رادیویی است.

ارتباطات زیر آب: VLC به دلیل توانایی بهتر نور مرئی در انتقال درون آب، برای ارتباط با زیردریایی‌ها و ابزارهای زیر آبی مناسب است.

سیستم‌های حمل‌ونقل هوشمند: چراغ‌های راهنمایی و رانندگی می‌توانند با انتقال سیگنال‌های نوری، اطلاعات ترافیکی و ایمنی را به خودروها ارسال کنند.

بیمارستان‌ها و مراکز درمانی: VLC می‌تواند داده‌های حساس را بدون ایجاد تداخل در تجهیزات پزشکی ارسال کند.

مزایای فناوری VLC​

فناوری VLC دارای مزایای متعددی است که برخی از مهم‌ترین آن‌ها عبارتند از:

سرعت بالا: نور مرئی توانایی انتقال داده‌ها با سرعت بالا را دارد و می‌تواند جایگزین مناسبی برای Wi-Fi باشد.

عدم تداخل امواج: چون از امواج رادیویی استفاده نمی‌کند، با دستگاه‌های بی‌سیم دیگر تداخل ندارد و برای محیط‌های پرتراکم مناسب است.

امنیت بیشتر: به دلیل نیاز به خط دید مستقیم، اطلاعات به راحتی قابل رهگیری توسط افراد غیرمجاز نیستند.

مقاومت در برابر تداخل الکترومغناطیسی: این ویژگی برای محیط‌های حساس به امواج الکترومغناطیسی مانند بیمارستان‌ها مفید است.

چالش‌ها و محدودیت‌های فناوری VLC​

فناوری VLC با وجود مزایای فراوان با محدودیت‌هایی نیز همراه است:

نیاز به خط دید مستقیم: برای انتقال داده‌ها لازم است که فرستنده و گیرنده در یک خط دید مستقیم باشند.

تاثیر نور محیطی: نورهای محیطی قوی، مانند نور خورشید، می‌توانند کارایی VLC را کاهش دهند.

محدودیت در فاصله انتقال: این فناوری برای فواصل کوتاه‌تر کارایی بیشتری دارد و ممکن است برای شبکه‌های بزرگ چالش‌هایی ایجاد کند.

تفاوت‌های VLC و Wi-Fi​

فناوری VLC و Wi-Fi هر دو سیستم ارتباطی بی‌سیم هستند، اما از نظر نحوه کارکرد و ویژگی‌ها با هم تفاوت‌هایی دارند. Wi-Fi از امواج رادیویی بهره می‌برد و می‌تواند در فواصل طولانی‌تر و شبکه‌های بزرگتر به کار رود. اما VLC به دلیل استفاده از نور مرئی، برای فواصل کوتاه و محیط‌های داخلی مناسب‌تر است و در مکان‌هایی با تعداد زیاد دستگاه‌های بی‌سیم، کاربردی‌تر می‌باشد.

آینده فناوری VLC​

با توجه به پیشرفت‌های سریع در تولید و توسعه دستگاه‌های LED و سیستم‌های انتقال داده، VLC در حال تبدیل شدن به یکی از فناوری‌های پیشرفته ارتباطی است. انتظار می‌رود که در آینده، Li-Fi به عنوان جایگزینی برای Wi-Fi مورد استفاده قرار گیرد و ارتباطات بی‌سیم را با سرعت و امنیت بیشتری ممکن سازد.

جمع‌بندی

فناوری ارتباط با نور مرئی یا VLC یک تکنولوژی پیشرفته برای انتقال اطلاعات است که با استفاده از نور LED و بدون نیاز به امواج رادیویی، داده‌ها را با سرعت بالا و امنیت بیشتر منتقل می‌کند. این فناوری در حوزه‌هایی مانند ارتباطات داخلی، سیستم‌های حمل‌ونقل هوشمند، بیمارستان‌ها و ارتباطات زیر آب کاربرد گسترده‌ای دارد.